Metallorganisch chemische ... - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

4.2 Prekursortest: M-(O-Pri)2(tbaoac)2 75
4.2 Prekursortest: M-(O-Pr i )2(tbaoac)2
In einem gemeinsamen Projekt mit dem Institut von Prof. Fischer von der Rur-Uni in Bochum
wurden neue Prekursoren für die Gruppe IVb Metalle getestet. Eine genauere Beschreibung
der Prekursoren erfolgte bereits in Kapitel 3.1.1. Hier sollen nur die Ergebnisse der Optimierung
der Schichtherstellung vorgestellt werden. In der nachfolgenden Tabelle sind die Prozessparameter
zur Herstellung von TiO2 aufgelistet, die mit dem TRIJET Verdampfer durchgeführt
wurden. Die Herstellung von ZrO2 und HfO2 erfolgte mit geringfügig abweichenden
Werten.
Prozessparameter Für die Herstellung von TiO2
TRIJET
Verdampfertemperatur 240°C
Trägergasfluss 1000sccm
Pulslänge 0.8ms
Zeitspanne zwischen den Pulsen 0,16s
Reaktor
Suszeptortemperatur 350° – 750°C
Ceilingtemperatur 140° – 250°C
Prozess Druck 1mbar
Sauerstoffflussrate 200sccm
Lachgasflussrate 0sccm
Summe Argonfluss 1440sccm
Suszeptorrotation 8 U/min
Satellitenrotation 40sccm
Tabelle 4.3: Prozessparameter, die zur Herstellung von TiO2 verwendet wurden.
4.2.1 TiO2, ZrO2, HfO2
Die ersten Versuche beschäftigen sich mit der Abscheidung von TiO2, um die Vergleichbarkeit
des Prekursors zum bereits bekannten Ti(O-iPr)2(thd)2 zu zeigen. In Abbildung 4.13 wurde
die Effizienz gegenüber der Wachstumstemperatur aufgetragen. Dabei erkennt man deutlich,
wie sich die Wachstumstemperatur um ca. 150° nach unten verschiebt. Dieser Prekursor
verspricht gute Resultate ab 400°C. Zwischen 450 und 550°C liegt ein temperaturunabhängiger
Bereich vor und oberhalb von 600°C nimmt die Wachstumsrate infolge von
Dekomposition und Reaktionen in der Gasphase des Prekursors wieder ab. Die XRD Ergebnisse
zeigen, dass der Übergang von amorphen zu kristallinen Schichten ebenfalls zu niedrigeren
Temperaturen verschoben ist: Er liegt hier zwischen 450° und 500°C und beim thd-
Prekursor zwischen 500°C und 550°C.