Alternative MOVCD-Precursoren zur Abscheidung von AlSb, GaSb und InSb

• Applicants: Professorin Dr. Katharina Kohse-Höinghaus; Professor Dr. Stephan Schulz; Professor Dr. Klaus Wandelt
• Subject Area: Technical Chemistry
• Term: from 2001 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5310674

• Final Report Year: 2011

Final Report Abstract

Die im Rahmen des SPP 1119 durchgeführten Studien belegen, dass Single-Source-Precursoren zur Abscheidung von GaSb-Filmen auf Si(lOO) Substraten prinzipiell geeignet sind. Die erhaltenen Filme sind hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung und ihrer Morphologie von großer Qualität. Hervorzuheben sind insbesondere die relativ niedrigen Abscheidetemperaturen von 400 - 450 °C. Die Zerfallsprozesse der Precursoren sowohl in der Gasphase als auch vermutlich auf der Substratoberfläche hängen sehr stark von den verwendeten organischen Substituenten ab. Beispielsweise folgt auf die homolytische Spaltung der Sb-Ga-Bindung in [Me2GaSbMe2]3 eine Methyl-Abstraktion, welche einerseits zur Bildung des stabilen SbMea führen kann, andererseits könnte die Rekombination von Methylgruppen, die zu höheren Kohlenwasserstoffen führt, Kohlenstoffeinlagerung in die Schichten begünstigen. Im Vergleich zu [Me2GaSbMe2]3 kann bei [t-Bu2GaSbEt2]2 durch β-H-Eliminierung ein besser definierter Zerfallsmechanismus stattfinden. Der im entscheidenden Temperaturbereich co-existierende radikalische Zerfall kann allerdings zu einer Verunreinigung der abgeschiedenen Schichten führen. Ein weiteres Problem können die auch hier auftretenden antimonhaltigen Intermediate darstellen, da durch diese Antimon, das Einfluss auf die Stöchiometrie besitzt, entfernt wird.

Publications

• A Single Source Approach for the Deposition of GaSb Films. 15th European Conference on Chemical Vapor Deposition, EUROCVD-15. ISBN 1-56677-427-6, Electrochem. Soc. Proc, 2005, 9, pp.730-735.
  S. Fahrenholz, A. Kuczkowski, S. Schulz, K. Wandelt, A. Seemeyer, W. Assenmacher,
  
• Deposition of GaSb films from the Single Source Precursor [t-Bu2GaSbEt2]2. Chemistry of Materials, Vol. 17. 2005, Issue 8, pp 1982–1989.
  S. Schulz, S. Fahrenholz, A. Kuczkowski, W. Assenmacher, A. Seemayer, K. Wandelt,
  
• Synthesis of Tailor-made Single Source Precursors for the Deposition of Groupl3-Antimonide Thin Film. 15th European Conference on Chemical Vapor Deposition, EUROCVD-15. ISBN 1-56677-427-6, Electrochem. Soc. Proc, 2005, 9, pp. 736-743.
  S. Schulz, S. Fahrenholz, A. Kuczkowski, K. Wandelt, A. Seemeyer, W. Assenmacher
  
• Syntheses and Structural Characterization fo the First Metal Organic Thallium Antimonide. Chemical Communications, Issue 17. 2006, pp. 1860-1861.
  S. Schulz, F. Thomas, M. Nieger,
  
• Reactions of Group 13 Organometallics t-Bu3M with Distibines Sb2R4. European Journal of Inorganic Chemistry, Vol. 2007, Issue 7, pp. 931–935.
  D. Schuchmann, A. Kuczkowski, S. Fahrenholz, S. Schulz, U. Flörke
  
• Single Source Precursor-based HV-MOCVD Deposition of Binary Group 13-Antimonide Thin Films. Surface and Coatings Technology, Vol. 201. 2007, Issues 22–23, pp. 9071–9075.
  S. Schulz, D. Schuchmann, S. Fahrenholz, A. Kuczkowski, W. Assenmacher, F. Reilmann, N. Bahlawane, K. Kohse-Höinghaus
  
• Tri-tert-butyl­gallane-(tert-but­yl)diethyl­stibine Adduct. Acta Crystallographica Section E, Vol. 63. 2007, Issue 6, page m1606.
  D. Schuchmann, S. Schulz, U. Flörke
  
• Mass-spectrometric monitoring of the thermally induced decomposition of trimethylgallium, tris(tert-butyl)gallium, and triethylantimony at low pressure conditions. Journal of the American Society for Mass Spectrometry, Vol. 19. 2008, Issue 7, pp 947-954.
  N. Bahlawane, F. Reilmann, L.-C. Salameh, K. Kohse-Höinghaus,