Metallorganisch chemische ... - JUWEL - Forschungszentrum Jülich
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7.1 Strukturelle Eigenschaften 135<br />
Die Dichte der amorphen Schichten wurde durch XRR Messungen bestimmt. Die amorphen<br />
Schichten hatten mit typischen Werten von etwa 95% der Dichte des massiven kristallinen<br />
Materials bereits eine hohe Dichte erreicht.<br />
Bei den auf Silizium abgeschiedenen Schichten beobachten wir ein sehr ähnliches Kristallisationsverhalten<br />
wie auf den Platinelektroden. Allerdings ergeben sich aus Messungen der XRR<br />
für sehr dünne Schichten, d < 20nm, Hinweise auf Interdiffusion an der Grenzfläche: Im Gegensatz<br />
zu den dickeren Schichten beobachten wir nach dem Anlassen bei 800°C eine Verschiebung<br />
des Grenzwinkels der Totalreflexion zu kleineren Winkeln, die eine Verringerung<br />
der Dichte der Schicht andeutet (Abbildung 7.4). Konsistent damit zeigen die Dickenoszillationen<br />
eine Zunahme der Schichtdicke an ( s. Gleichung 3.9).<br />
Intensität [a.u.]<br />
1,0E+00<br />
1,0E-01<br />
1,0E-02<br />
1,0E-03<br />
1,0E-04<br />
1,0E-05<br />
0 1 2 3 4<br />
°2-theta<br />
10.5nm as dep.<br />
11.5nm anneal<br />
Intensität [a.u.]<br />
1,0E+00<br />
1,0E-01<br />
1,0E-02<br />
1,0E-03<br />
1,0E-04<br />
1,0E-05<br />
42nm as dep.<br />
40nm anneal<br />
0 1 2 3 4<br />
°2-theta<br />
Abbildung 7.4: Änderung der Reflektivität von Röntgenstrahlen beim Anlassen auf 800°C für<br />
eine 10,5 und eine 42nm dicke STA Schicht auf Silizium<br />
Die wie gewachsenen, amorphen Schichten haben eine sehr geringe Oberflächenrauhigkeit.<br />
Ähnlich wie beim BST ergeben sich jedoch kleine Unterschiede, die auf die ursprüngliche<br />
Rauhigkeit des Substrats zurückzuführen sind. In Abbildung 7.5 werden 80nm dicke Proben<br />
miteinander verglichen. Auf der linken Seite befindet sich die Abbildung einer auf TiN Substrat<br />
gewachsenen Schicht und auf der rechten Seite einer auf Platinsubstrat gewachsen<br />
Schicht. Die ähnlich glatte Fläche auf der rechten Seite wird beim Platin durch einzelne Unregelmäßigkeiten,<br />
die auf das Substrat zurückzuführen sind, unterbrochen.<br />
Abbildung 7.5: Kraftmikroskop Abbildung der Oberfläche zweier 80nm dicker STA Proben auf<br />
TiN Substrat (links) und Pt Substat (rechts). Die RMS Werte liegen zwischen 1,6 und 2,2nm.
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