(MOCVD) oxidischer Dönnschich ten aus dem Materialsystem Barium

Kurzfassung
Die vorliegende Arbeit zielt erstmals darauf ab, Schichten aus dem alternativen hoch-
DK-Material Barium-Titanat-Zirkonat (Ba(Ti1-xZrx)O3) über einen MOCVD-Prozess in
hoher Qualität zu wachsen und im Hinblick auf ihre dielektrischen Eigenschaften für
eine spätere Anwendung in den Einsatzbereichen ‚integrierte Kondensatoren für
Speicherbausteine’ bzw. ‚durchstimmbare Mikrowellenantennen’ zu charakterisieren.
Entscheidend für eine Diskussion der Zusammenhänge zwischen Mikrostruktur und
elektrischen Eigenschaften der Schichten ist ein Verständnis des MOCVD–Prozesses
einerseits und des Wachstumsprozesses der Ba(Ti1-xZrx)O3-Schichten andererseits. Zum
ersten zählt auch die Chemie der Precursoren sowie der Verdampfungs- und
Zersetzungsprozess.
Im Vordergrund der Arbeit stand die Integration des neuartigen TriJet-
Verdampfersystems für flüssige, organische Precursoren in eine MOCVD-Laboranlage
mit Horizontalreaktor (AIX-200) der Firma AIXTRON. Zur Prozesseinstellung und
-optimierung waren sämtliche freie Parameter für das Material und die für diese
MOCVD-Anlage bislang nicht zum Standardspektrum zählenden Precursoren neu
anzupassen. Die Abscheidung wurde im Hinblick auf ein reproduzierbares Wachstum
qualitativ hochwertiger BTZ-Schichten verfeinert. Die erzielten dielektrischen
Eigenschaften von Ba(Ti0.76Zr0.24)O3-Schichten übertreffen in Bezug auf geringe
dielektrische Verluste (tan � = 0,005) und Durchstimmbarkeiten von 20 – 50 % bei
Dielektrizitätszahlen von etwa 200 deutlich die in der Literatur angegebenen Werte von
BTZ-Schichten, die nach CSD- oder Sputterverfahren hergestellt wurden.