Münster 1999 – scientific programme

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HL: Halbleiterphysik

HL 12: Poster I

HL 12.4: Poster

Monday, March 22, 1999, 14:00–18:00, Z

Diamanttechnologie:Ätzraten bei implantierten und getemperten Diamanten — •Gabriele Kosaca, Andrej Denisenko, Frank Blum, Reinhart Job und Wolfgang R. Fahrner — FernUniversität Hagen, Lehrgebiet Bauelemente der Elektrotechnik, Haldener Str. 182, 58084 Hagen

Um Diamant als Halbleiterbauelement verwenden zu können, muß eine Dotierung mit Hilfe der Ionenimplantation erfolgen. Nach Temperung (im Vakuumofen) entsteht als unerwünschter Nebeneffekt Graphit auf der gesamten Diamantoberfläche. Dieses führt zu einer unerwünschten, parasitären Leitfähigkeit über die Oberfläche des Diamanten. Sofern die Schwellendosis (bei Bor ca.10¹⁵ cm⁻²) bei der Ionenimplantation überschritten wird, wandelt sich zudem die Oberfläche des implantierten Diamantbereiches in DLC um. Dies kann aber von Vorteil sein, da dadurch eine bessere elektrische Kontak- tierung der dotierten Schicht ermöglicht wird. Beides, Oberflächengraphit und DLC, kann mit der Ätzlösung H₂SO₄ + K₂Cr₂O₇ + DI-Wasser (Chromätze) entfernt werden. Die Ätzraten bei Oberflächengraphit und DLC wurden nach der Implantation und anschließender Temperung von verschiedenen Diamantsubstraten untersucht. Die verschiedenen Schichten werden dabei zunächst mit RAMAN-Messungen charakterisiert. Die Analyse der Proben nach einer Ätzung erfolgt sowohl elektrisch (Widerstandsmessungen nach der Vierspitzenmethode) als auch mechanisch in Hinblick auf die Ätztiefe (Profilometer, AFM). Die DLC-Ätzrate ist für verschiedene Behandlungstemperaturen ermittelt worden. Typische Werte sind 2.1 nm/min (120circC) und 0.3 nm/min (90circC).