Metallorganisch chemische ... - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

3.1 MOCVD 33
Die analogen Komplexe für das Zr(O-iPr)2(tbaoac)2 [57, 58] und das Hf(O-iPr)2(tbaoac)2 [59]
wurden ebenfalls synthetisiert und getestet. Die Thermogravimetrie, Abbildung 3.2, zeigt für
Zirkon und Hafnium ein ähnliches Verhalten, eine durch die höhere Masse bedingte, leicht
ansteigende Verdampfungstemperatur, jedoch eine nicht ganz so perfekte Verdampfungscharakteristik.
Gewicht (%)
100
80
60
40
20
0
O ( C H 3 ) 3
O O
H
3
C
O M
O O
i
Zr(OPr ) (tbaoac)
2 2
i
Ti(OPr ) (tbaoac)
2 2
C H 3 M= Ti, Zr
100 200 300 400 500
Temperatur (°C)
O
O(CH 3 ) 3
Gewicht [%]
100
80
60
40
20
0
Aufheizrate Rate: 5 K min
-1
300mL N (99.9999 %)
2
Hf(O-iPr)2(tbaoac)2
-10
100 200 300 400 500 600
Temperatur [°C]
Abbildung 3.2: Thermogravimetrische Analyse der verschiedenen Ti- Zr- und
Hf(OPr i )2(tbaoac)2 Prekursoren im Vergleich. Für das Hafnium, rechts, ist zusätzlich die DTA
Kurve gezeigt.
c) ’Single-source’ Prekursor für SrTa2O6
Dünne Schichten von SrBi2Ta2O9 (SBT) haben ein großes Anwendungspotential im Bereich
von FRAMs. Verschiedene konventionelle Prekursoren wie Sr(thd)2, Bi(C6H5)3 und Ta(OEt)5
oder Ta(O-iPr)4(thd) sind generell schlecht kompatibel, da sie unterschiedliche physikalische
Eigenschaften und Zersetzungscharakteristiken aufweisen. Deshalb wurden auch spezielle
Kombinations-Prekursoren, bei denen ein Molekül zumindest zwei Metallatome in der gewünschten
Zusammensetzung enthält entwickelt. So konnte z.b. erfolgreich ein Sr(Ta(OiPr)6)2
Prekursor getestet werden [13, 60-62], der dann nur noch mit einem Bismut Prekursor
kombiniert werden muss. Derartige Prekursoren eignen sich direkt zur Abscheidung von
SrTa2O6.
Die Vorgabe des Mischungsverhältnisses durch das Prekursormolekül birgt den Nachteil, die
Wahl der Prozessparameter zu limitieren, weil nur unter bestimmten Bedingungen (Temperatur,
Druck, Gasfluss, siehe Kapitel 4.3) die gewünschte Zusammensetzung erreicht werden
kann. In der vorliegenden Arbeit wurde ein leicht verändertes Molekül mit der chemischen
Formel Sr(Ta(OC2H5)5(OC2H4OCH3))2 verwendet. Dieser von der Firma KOJUNDO, chem.
lab. bezogene Prekursor war in 0,05molarer Konzentration in Toluol gelöst.
50
40
30
20
10
0
DTA [µV]