Mechanismen der elektronen-induzierten Reaktionen in der Elektronenstrahl-induzierten Abscheidung (FEBID)

• Antragstellerin: Professorin Dr. Petra Swiderek
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung ; Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 173217699

Elektronen-induzierte Chemie ist von zentraler Bedeutung in der Elektronenstrahl-induzierten Abscheidung (FEBID), die das Schreiben von Strukturen mit fast beliebiger Form und Größen bis unterhalb von 10 nm ermöglicht. Dabei werden flüchtige, oft metallorganische Prekursoren, die für die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) entwickelt wurden, unter einem fokussierten Elektronenstrahl an einer Oberfläche zersetzt. Dabei bleibt im Idealfall nur ein gewünschtes Material, z.B. ein Metall oder ein wohldefiniertes Oxid, zurück, während die organischen Liganden oder ihre Fragmente desorbieren. Leider bleibt jedoch oft ein signifikanter Anteil der Liganden zurück und verschlechtert die Eigenschaften des abgeschiedenen Materials. Aromatische Liganden wie Cyclopentadienyl sind besonders schwer zu entfernen und bilden eine unerwünschte Kohlenstoffmatrix. Trotz ihrer guten Flüchtigkeit werden die entsprechenden Prekursoren daher als ungeeignet für die Abscheidung reiner Metalle in FEBID angesehen. Prozeßgase können allerdings eine Aufreinigung unter dem Elektronenstrahl bewirken. Dieses Projekt zielt darauf ab, die elektronen-induzierten Reaktionen solcher Aufreinigungsprozesse zu verstehen und zu beurteilen, ob diese Chemie auch auf eine größere Auswahl an Prekursoren übertragbar ist. Dies würde eine gezielte Strategie zur Entwicklung besserer FEBID-Prekursoren durch Verwendung oder Modifizierung von leicht verfügbaren flüchtigen Verbindungen mit aromatischen Liganden eröffnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen