Metallorganisch chemische ... - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

5 Schichteigenschaften - 1: (Ba,Sr)TiO
3 (BST) auf Platin
5.1 Keimbildung und Wachstum
In diesem Abschnitt werden die Keimbildung und die ersten Stadien des Wachstums von BST
Schichten auf Platinsubstraten beschrieben. Die im MOCVD Verfahren hergestellten Schichten
wurden bei 565°C und 655°C gewachsen. Zur Analyse wurden verschiedene Rastersondenmethoden,
sowie HRTEM und XPS eingesetzt. Da die Eigenschaften der Substratoberfläche
von entscheidender Bedeutung für die Nukleation und die ersten Stadien des Wachstums
der Schichten sind, beginnt das Kapitel mit der Beschreibung der Eigenschaften des Platinsubstrats.
5.1.1 Platinsubstrat
Die Schichtfolge der hier verwendeten Platinsubstrate ist Pt/TiO2/SiO2/Si mit einer 10nm dicken
TiO2 Haftschicht und einer 100nm dicken Platinschicht. In den nachfolgenden Abbildungen
5.1a-d wird die mit der Pico-Station von SIS verfolgte Entwicklung der Oberflächenmorphologie
während der einzelnen Wachstumsschritte dargestellt: (a) zeigt die Oberfläche
des Siliziumwafers, (b) die Oberfläche der thermisch oxidierten SiO2 Schicht, (c) die Oberflächenstruktur
nach Deposition der TiO2 Haftschicht (gesputtertes Titan und anschließende Oxidation)
und (d) die endgültige Platinoberfläche. Die mittlere quadratische Rauhigkeiten für
die einzelnen Schichten beträgt RMS = 0,32, 0,15, 1,09 bzw. 0,96nm. Ein wesentlicher Anstieg
der Rauhigkeit erfolgt also mit der Deposition der TiO2 Haftschicht. Die Sputterdeposition
der Platinschicht bei 150°C führt dagegen zu keiner weiteren Erhöhung der Rauhigkeit.
(a) (b)
(c) (d)
Abbildung 5.1: RKM-Aufnahmen der Oberflächenmorphologie der einzelnen Schichten des
Pt/TiO2/SiO2/Si Substrats: (a) Si, RMS = 0,32nm, (b) SiO2/Si, RMS = 0,15nm, (c)
TiO2/SiO2/Si, RMS = 1,09nm, (d) Pt/TiO2/SiO2/Si, RMS = 0.94nm