Projekt
 

 
Herstellung und Charakterisierung amorpher Al-Y-Schichten
 
Aufgrund der Fortentwicklung hochintegrierter elektronischer und mikrosystemtechnischer Bauelemente nehmen die Anforderungen an die mechanische Belastbarkeit sowie die chemische und thermische Stabilität von elektrischen Leiterbahnen beständig zu. Auch der Einsatz von Sensoren unter extremen Umgebungsbedingungen erfordert den Einsatz neuer innovativer hochtemperatur- und korrosionsbeständiger, sowie migrationsresistenter Materialien.
Im Bereich der Mikrosystemtechnik versprechen diese neuen Materialien eine nachhaltige Verbesserung der Langzeitstabilität der Metallisierungen. Dies gilt auch für die akustische Belastung durch Oberflächenwellen in OFW-Sensoren und die hohen Stromdichten bei der weiteren Miniaturisierung elektronischer Bauelemente.
Bei der konventionellen AlSi- oder AlCu-Metallisierung wird die Langzeitlebensdauer durch Diffusionsprozesse entlang innerer Grenzflächen (Korngrenzen) limitiert. Dieser atomare Materialtransport entlang der Korngrenzen, induziert durch Stromfluss oder mechanische Spannung, bildet in polykristallinen Metallisierungen Leerräume (Voids) und Materialanhäufungen (Hillocks) aus. Die Folge sind Unterbrechungen und Kurzschlüsse.
Diese Art der Schädigung kann durch die Verwendung amorpher Materialien als Metallisierung bzw. Transducermaterial weitgehend reduziert werden. Die Strukturierbarkeit der amorphen metallischen Schichten erfordert jedoch die Kompatibilität mit etablierten Foto-Lithografietechniken. Die Al-reichen binären amorphen Schichten wurden durch simultanes Elektronenstrahlverdampfen im Ultra-Hochvakuum hergestellt und materialwissenschaftlich untersucht.
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