Metallorganisch chemische ... - JUWEL - Forschungszentrum Jülich
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7.2 Elektrische Eigenschaften 141<br />
J m [A/cm²]<br />
1,0E-02<br />
1,0E-04<br />
1,0E-06<br />
1,0E-08<br />
1,0E-10<br />
30nm<br />
48nm<br />
78nm<br />
84nm<br />
134nm<br />
1,0E-12<br />
0 10 20 30 40 50 60<br />
Wurzel E [kV/cm]<br />
Abbildung 7.12: Darstellung<br />
der Leckstromkurven im<br />
Schottky Diagramm für verschieden<br />
dicke amorphe<br />
Schichten. Es ergibt sich kein<br />
systematischer Trend mit der<br />
Dicke. Der Schwankungsbereich<br />
ist durch die gestrichelten<br />
Linien markiert.<br />
Auffallend ist die etwa gleiche Steigung im Hochfeld-Bereich der verschiedenen Dicken.<br />
Obwohl die Steigung deutlich kleiner ist als im Falle der kristallinen Proben, ergibt die unter<br />
Annahme einer Schottkyemission berechnete Dielektrizitätszahl mit Werten zwischen 0,55<br />
und 0,65 immer noch keine physikalisch sinnvollen Werte. Unterschiedlich ist der Punkt, an<br />
dem die Steigung ansetzt und damit der auf E = 0 extrapolierten Wert.<br />
Abbildung 7.13 zeigt die Abhängigkeit des Leckstromes von der Sr/Ta Zusammensetzung der<br />
amorphen Schichten ebenfalls in Schottkydarstellung. Abgesehen von den deutlich höheren<br />
Leckströmen für extreme Stöchiometrieabweichungen (Sr/Ta = 0,18 bzw. 1,57) ergibt sich ein<br />
ähnliches Bild wie bei den kristallinen Schichten: Im Bereich zwischen 0,3 und 0,77 wird<br />
keine Systematik in der Variation des Leckstroms gefunden.<br />
J [A/cm²]<br />
1,0E-02<br />
1,0E-04<br />
1,0E-06<br />
1,0E-08<br />
1,0E-10<br />
1,0E-12<br />
Sr/Ta<br />
0,18<br />
0,3<br />
0,54<br />
0,59<br />
0,77<br />
1,57<br />
0 10 20 30 40 50 60<br />
Wurzel E [kV/cm]<br />
Abbildung 7.13: Abhängigkeit<br />
des Leckstromes von der Sr/Ta<br />
Zusammensetzung für amorphe<br />
Schichten. Die Schichtdicke<br />
liegt im Bereich von 48 –<br />
96nm. Der Schwankungsbereich<br />
aus Abb 7.12 ist hier<br />
ebenfalls gestrichelt angegeben.<br />
Die große Schwankungsbreite der Leckströme bei den amorphen Schichten ist etwas überraschend,<br />
da die Oberflächenmorphologie der Schichten ähnlich gut war (Kap. 7.1) und die<br />
Mikrostruktur des Platins wie bei der BST Abscheidung stabil sein sollte. Mögliche Erklärungen<br />
wären die Inhomogenitäten im Platinsubstrat, die sich aufgrund der insgesamt deutlich<br />
niedrigeren Leckströme im Vergleich zum BST bemerkbar machen könnten. Dies wird durch<br />
die niedrigen und gut reproduzierbaren Leckströme auf TiN Elektroden gestützt (s. Kap.<br />
7.2.2). Dennoch sind die beobachteten Werte des Leckstroms sehr niedrig und für viele Anwendungen<br />
ausreichend. Man muss allerdings mit den in der Abbildung 7.12 und 7.13 gestrichelt<br />
eingezeichneten Schwankungen rechnen.
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