Die Auswahl der besten Kombination von SBT-Ausgangsmaterialien treffen

Die Untersuchung verschiedener Ausgangsmaterialien für Halbleiterelemente unter Laborbedingungen hat ergeben, welche Verbindungen besser als andere funktionieren. Damit konnten der Industrie wertvolle Erkenntnisse zur Verfügung gestellt werden.

Ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitern ist die metallorganische Gasphasendeposition (MOCVD Metal Organic Chemical Vapor Deposition). Es existieren dazu eine Anzahl unterschiedlicher metallorganischer Bausteine, wobei es darauf ankommt, ihre richtige Kombination zu finden. Experten der italienischen Universita di Catania haben sich zu dieser Fragestellung mit SrBi2Ta2O9, besser bekannt als SBT, befasst.

Sieben verschiedene metallorganische Ausgangsmaterialien wurden in dem italienischen Labor untersucht: vier Strontium (Sr)-, zwei Wismut (Bi)- und eine Tantal (Ta)-Variante. Dabei hatten die Bedingungen, darunter besonders die Temperatur und die vorhandene Sauerstoffmenge, unter denen die MOCVD durchgeführt wurde, einen erheblichen Einfluss auf das Ergebnis. Es zeigte sich, dass fluoridiertes Strontium die nicht-fluoridierten Materialien übertraf. Einige Verunreinigungen wurden festgestellt, die aber durch Glühen leicht beseitigt werden konnten.

Eine weitere hilfreiche Entdeckung war, dass eine Erhöhung der Temperatur, unter der MOCVD durchgeführt wird, den Massentransport eines der Bi-Materialien verbesserte. Als das widerstandsfähigste Trio von Ausgangsmaterialien stellten sich Sr(tmhd)2pmdeta, Bi(tmhd)3 und Ta (OC2H5)5 heraus.

Halbleiterproduzenten können nun, ausgestattet mit den Ergebnissen aus den Laborexperimenten, die für ihre Bedürfnisse am besten geeignete Kombination an SBT-Ausgangsmaterialien auswählen. Es wird erwartet, dass dieses Resultat zukünftig einen Beitrag für Branchen leisten kann, die auf nichtflüchtigen Speichermedien (NVM – Non-Volatile Memory), wie beispielsweise Smardcard- oder RFID-Technologien, beruhen. Das von ihnen während des Projekts gesammelte Wissen möchten die Forscher der Universita di Catania jetzt nutzen und anwenden.