Metallorganisch chemische ... - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

134 7 Schichteigenschaften - 3: SrTa2O6 (STA)
Abbildung 7.2 fasst die Stöchiometrieabhängigkeit der nach Anlassen bei 700°C beobachteten
Strukturen zusammen. Die Struktur des STA ist auch bei Abweichungen von der exakten Stöchiometrie
über einen Bereich im Sr/Ta Verhältnisses von etwa 0,4 bis 0,6 deutlich ausgeprägt
zu erkennen. Zu höheren Strontiumanteilen hin beobachtet man aber die zusätzliche
Bildung einer Perowskitstruktur die bei Sr/Ta = 1,48 einphasig vorliegt. Die Bildung dieser
Struktur, die erstmals von Rodriguez beobachtet wurde [147], ist etwas überraschend und
wurde mit der Bildung von Kationenleerstellen erklärt. Auf der Seite sehr niedriger Strontiumanteile
beobachten wir nach dem Tempern bei 700°C weitgehend amorphe Schichten. Bei
dem Sr/Ta Verhältnis von 0,18 sehen wir zusätzlich die Bildung von Reflexen (bei ~23° und
dem Pt (200)-Reflex bei 46° überlagert), die dem Ta2O5 zugeordnet werden können.
Intensität [a.u.]
100000
10000
1000
100
10
1
15 25 35 45 55
°2Theta
Sr/Ta
1,48
Abbildung 7.2: Änderungen der nach Tempern bei 700°C beobachteten Kristallstruktur mit
der Zusammensetzung des STA.
Bei den auf TiNx Elektroden abgeschiedenen Schichten zersetzt sich, wie Abb.7.3 zeigt, das
TiNx bevor es zur Kristallisation von STA kommt. Die bei 515°C abgeschiedenene STA-
Schicht zeigt zwei Reflexe, die auf TiN schließen lassen. Ab 600°C kommt es zur Oxidation
des Substrats. Hier werden nun Rutilphasen gefunden und die Elektrode wird isolierend. Dabei
hat es keinen Unterschied gemacht, ob Stickstoff oder Sauerstoff beim Tempern verwendet
wurde. Das STA ist, wie bei den anderen Substraten, erst bei 700°C kristallisiert. Deshalb
konnten auf TiN nur amorphe STA Schichten elektrisch charakterisiert werden.
Abbildung 7.3: Tempern von STA auf TiN Substraten: Bei 600°C kommt es zur Oxidation von
TiN zu Rutil. STA dagegen kristallisiert erst bei 700°C.
0,74
0,51
0,4
0,18