Adsorbat-modifiziertes Wachstum ultradünner Seltenerdoxid ... - E-LIB

4.6 Zusammenfassung und Ausblick
Filmen die Grenzfläche im Submonolagen-Bereich gezielt beeinflusst werden kann.
Diese spielt eine ganz entscheidende Rolle, da Defektdichten an der Grenzfläche
größtenteils verantwortlich für die Leitfähigkeit des 2D Elektronengases (Inversionskanal)
zwischen Source und Drain sind und damit über wichtige Charakteristika
eines MOSFETs, wie z. B. Schaltzeiten, entscheiden [2].
Um die Untersuchungen des Adsorbat-modifizierten Seltenerdoxid-Wachstums in
Richtung Anwendung als High-k-Gateoxid weiter voranzutreiben, sollten die gewachsenen
Filme und Multilagen-Filme in typischen MOSFET-Strukturen eingebettet
werden und daran wichtige MOSFET-Kennlinien charakterisiert werden. Dadurch
kann der für die MOSFET-Anwendung optimale Seltenerdoxid-(Multilagen)-Film
und das geeigneteste Adsorbat identifiziert werden und ein erster Schritt in Richtung
Anwendung gegangen werden. Sollte sich herausstellen, dass sich mit Hilfe des
Adsorbat-modifizierten Wachstums überlegene MOSFET-Strukturen herstellen lassen,
sollte der darauf folgende Schritt die Übertragung des MBE-Wachstums auf
industriell skalierbarere Depositionsmethoden in der CMOS-Technologie sein, wie
z. B. atomic layer deposition (ALD) oder metal-organic chemical vapour deposition
(MOCVD).
Über die mögliche Anwendung in der Mikroelektronik hinaus ist das Adsorbatmodifizierte
Seltenerdoxid-Wachstum äußerst geeignet für die Grundlagenforschung
an inversen Modellkatalysatoren. Bis jetzt bestehen untersuchte inverse Modellkatalysatoren
hauptsächlich aus Übergangsmetallen und darauf deponierten Seltenerdoxiden,
wie in Kapitel 5 gezeigt wird. Aufgrund der hohen Gitterfehlanpassung
zwischen den Metallsubstraten und den Seltenerdoxiden kommt es hauptsächlich
zu einem Insel-Wachstum der Seltenerdoxide. Da es anhand des Adsorbatmodifizierten
Wachstums auf Si(111) möglich ist Filme zu wachsen, die darüber
hinaus einen durch das gewählte Adsorbat definierten Anteil von Defekten aufzeigen,
sind REO x /Si(111)-Filme für vergleichende Studien mit dem Wachstum von
Seltenerdoxiden auf Übergangsmetallen prädestiniert. Dadurch kann unter anderem
der Einfluss der Morphologie der Oberfläche und des Substrates auf die Reaktivität
des inversen Modellkatalysators aufgeklärt werden. Weiterhin kann durch die gezielte
Beeinflussung der Kristallinität der Seltenerdoxid-Filme auf Si(111) die Neigung
der Filme zur Oxidation und Reduktion eingestellt werden. Dadurch ist es möglich,
gezielt den Einfluss der Kristallinität der Seltenerdoxide auf die Reaktivität zu
untersuchen.
Für die Anwendung des Adsorbat-modifizierten Seltenerdoxid-Wachstums in der
Katalyse ist es entscheidend, dass ein Adsorbat gewählt wird, welches als interfactant
fungiert, um keinen Einfluss auf die katalytische Reaktion an der Oberfläche
zu nehmen. In High-k-Gate-Strukturen könnte das Adsorbat an der Grenzfläche
hingegen zu zusätzlichen Ladungsfallen führen und damit die MOSFET-Struktur
verschlechtern. In diesem Fall wäre für die Anwendung in der Mikroelektronik ein
surfactant möglicherweise besser geeignet. Dieses kann notfalls sogar durch einen
zusätzlichen Prozessschritt nach dem Wachstum des Seltenerdoxid-Films aus der
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