Dresden 2009 – scientific programme

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DF: Fachverband Dielektrische Festkörper

DF 6: Poster I

DF 6.3: Poster

Tuesday, March 24, 2009, 09:30–12:30, P5

Hyperfeinwechselwirkung in dünnen Schichten von HfO₂ — •Michael Steffens und Reiner Vianden — Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik, Nußallee 14-16, 53115 Bonn

Der Einsatz von sogenannten ”high-κ”-Dielektrika als Gate-Oxide in MOSFET-Strukturen gilt als eine der Möglichkeiten den Miniaturisierungsprozess in der Halbleiter-Industrie voranzutreiben. Als aussichtsreichstes Material wird dabei HfO₂ angesehen, wobei die thermische Stabilität problematisch bleibt.

In dieser Arbeit wird die Hyperfeinwechselwirkung des Hf in dünnen Schichten HfO₂ mit der gestörten γ-γ-Winkelkorrelation (PAC) untersucht. Die PAC eignet sich besonders für die Bestimmung der lokalen Umgebung eines Sondenkerns im Material. Die PAC-Sonde ¹⁸¹Hf wird dabei entweder durch Neutronenaktivierung von ¹⁸⁰Hf erzeugt oder direkt in das Material implantiert. Zusätzliche Messungen werden mit der Sonde ¹¹¹In durchgeführt.

Die 100 nm bzw. 10 nm dünnen Filmproben sind mit ALCVD und MOCVD auf einem (100) Si-Substrat gewachsen. Im Mittelpunkt der Messungen stehen die Änderungen der Kristallstruktur in der Umgebung der Sonden während eines isochronen Ausheilprogramms und während temperaturabhängigen Messungen, die ’in-situ’ stattfinden. Die Ergebnisse der Messungen an diesen dünnen Schichten werden mit Messungen an reinem HfO₂ verglichen.