Entwicklung einer Nanotechnologie-Plattform für die ... - JuSER

6 INTEGRATION VON METHYL-SILSESQUIOXAN
Es wurden zunächst quadratische 1“ x 1“ Proben hergestellt, bei denen ganzflächig Pt
und darauf MSQ aufgetragen wurde. Die MSQ-Schicht wurde bei sechs
unterschiedlichen Proben mit Temperaturen von 425°C (Standard), 500°C, 600°C,
700°C, 800°C und 900°C unter N 2 -Atmosphäre ausgeheizt. Anschließend wurden FTIR
(Fourier Transformations IR Spektroskopie) - Messungen durchgeführt. Das
resultierende Absorptionsspektrum der Messungen ist in Abbildung 6.9 dargestellt.
100
Intensität [%]
80
60
40
20
900°C
800°C
700°C
600°C
500°C
425°C
0
1400 1300 1200 1100 1000
Wellenzahl [cm -1 ]
Abbildung 6.9:
FTIR-Analyse an
Pt/MSQ-Schichten,
die mit
unterschiedlichen
Temperaturen
ausgeheizt wurden.
Vergleichbar zur Literatur ist eine Änderung der chemischen Struktur des MSQ ab einer
Temperatur von 700°C zu erkennen. Die Absorptionslinien der Si-CH 3 - und CH 3 -
Bindungen bei 1275 cm -1 und 2975 cm -1 verschwinden bei Temperaturen ≥ 700°C.
Demzufolge wird bei hohen Temperaturen die Methylgruppe der MSQ-Schicht zerstört.
Ferner wurde eine Verschiebung der O-Si-O-Käfig-Linie von 1200 cm -1 auf 1250 cm -1
beobachtet, was einer strukturellen Veränderung des MSQ entspricht und den Werten
der Literatur sehr ähnelt [122].
Dichtebestimmungen der MSQ-Schichten wurden mit XRR (X-Ray Reflection) -
Messungen durchgeführt [129]. Es zeigte sich, dass die Schichten, welche über 700°C
ausgeheizt wurden, mit 2,09 gcm -3 eine höhere Dichte aufwiesen als die Schichten
< 700°C mit 1,64 gcm -3 . Das MSQ wird dementsprechend durch die Zerstörung der
relativ großen und Platz einnehmenden Methylgruppe verdichtet [122]. Eine
Oberflächenstrukturanalyse mittels Rasterkraftmikroskopie ergab ergänzend keinen
signifikanten Unterschied in der Oberflächenrauhigkeit durch Ausheizen der Schichten
mit höheren Temperaturen (Rout-Mean-Square roughness ~ 0,35 nm).
Der Einfluss der strukturellen Änderung und damit der Methylgruppe auf das
Schaltverhalten von Pt/MSQ/Ag-Zellen wurde in einer Testreihe mit 125
100 nm x 100 nm Einzelkreuzstrukturen durchgeführt. Es wurden dabei die
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