Herstellung und Charakterisierung der ferroelektrischen Schicht Strontium-Bismut-Tantalat aus Ein- und Zweikomponenten-Precursoren

Im Rahmen des Vorhabens sollen ferroelektrische Schichten bestehend aus Strontium-Bismut-Tantalat (= SBT) in einer chemischen Gasphasenabscheidung unter Verwendung neu zu entwickelnder metallorganischer Ausgangsmaterialien niedergeschlagen und charakterisiert werden. Dabei sollten nur solche Precursoren in Frage kommen, die bei Temperaturen nahe der Raumtemperatur in der flüssigen Phase vorliegen, um ein möglichst einfaches, auf Massendurchflussmesser für Flüssigkeiten basierendes Precursorversorgungssystem nutzen zu können. Mit solchen Precursoren lässt sich auch das Gaseinlasssystem relativ einfach gestalten und durch den frei wählbaren Einsatz von Lösungsmittel steht ein wesentlich größerer Abscheidedruckbereich zur Verfügung als bei der Verwendung fester, in Lösungsmittel gelöster Precursoren. Bei den metallorganischen Precursoren sollen insbesondere leicht flüchtige Alkyle, Alkoxide und Amide des Bismuts und Tantals sowie speziell substituierte Cyclopentadienylkomplexe des Strontiums synthetisiert werden. An einer vorhandenen, zu modifizierenden Anlage soll der Schichtabscheidungsprozess entwickelt und die erzeugten Schichten hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung in Abhängigkeit von der Prozessführung untersucht werden. Besonders umfangreich ist die Eignung möglicher metallorganischer Precursoren in Verbindung mit den gewählten Versorgungssystemen zu untersuchen, um mit definierten Massenflüssen der einzelnen Komponenten reproduzierbare Schichten zu gewährleisten. Neben der chemischen Zusammensetzung sollen die Mikrostruktur der Schichten, die mechanischen und optischen sowie insbesondere die elektrischen Eigenschaften untersucht werden.