Metallorganisch chemische ... - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

76 4 Ergebnisse der Prozessentwicklung
Effizienz [%]
50
40
30
20
10
0
TBAOAC
THD
350 450 550 650 750
Temperatur [°C]
Abbildung 4.13: Die Effizienz
zweier Titanprekursoren für
die Herstellung von TiO2
gegenüber der Wachstumstemperatur.
Zwischen 350 - 450°C beim neuen Prekursor und von 450 - 600°C bei dem herkömmlichen
Prekursor zeigt das Wachstum einen exponentiellen Verlauf mit der Suszeptortemperatur.
Dieser Bereich kann damit als kinetisch kontrolliert betrachtet werden. Über die Steigungen
in der entsprechenden Arrhenius Darstellung (Abbildung 4.14) ergibt sich die Aktivierungsenergie
EA mit 0,66eV, bzw. 1eV. Dabei wird kein wesentlicher Unterschied zwischen dem
Wachstum auf Platin und dem Wachstum auf Silizium gefunden.
Wachstumsrate [nm/min]
100
10
1
E A = 1,00eV
E A = 0,66eV
tbaoa
thd
0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8
1000/T [1/K]
Abbildung 4.14: Arrheniusdarstellung
der Wachstumsrate.
Über die Steigung bei
tiefen Temperaturen kann
die Aktivierungsenergie berechnet
werden.
Bei der Abscheidung von ZrO2 und HfO2 ist die Aktivierungsenergie mit Werten zwischen
0,72 und 0,78eV leicht erhöht gegenüber Titan, siehe Abbildung 4.15. Auch hier wurde kein
bedeutender Unterschied zwischen der Abscheidung auf den verschiedenen Substraten gefunden.
Daneben fällt die verminderte Wachstumsrate im Sättigungsbereich auf. Dies kann an
der etwas schlechteren Verdampfungscharakteristik (siehe Kap. 8) und auch an der nach längerer
Lagerung festgestellten schlechteren Verträglichkeit mit dem Lösungsmittel liegen.
Deshalb wird empfohlen in weiteren Versuchen von Butylacetat auf Toluol zu wechseln.