AG Halbleiterbauelemente
Die Arbeitsgruppen Halbeleiterbauelemente am Institut für Angewandte Physik beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit der Prozessentwicklung und -integration neuer Materialien für die Mikro-, Nano- und Leistungselektronik. Dazu zählen die Herstellung und Charakterisierung dünner dielektrischer Schichten sowie elektrischer Kontakte auf Si, GaAs und Halbleitern mit großer Bandlücke wie GaN, SiC, und AlN. Unter Nutzung der umfangreichen technischen Ausstattung des Zentralen Reinraumlabors der TU BA Freiberg, können Halbleiterbauelemente wie Metall-Isolator-Halbleiter-Strukturen (MIS), Dioden und Hetero-Feldeffekt-Transistoren (HFET/MISHFET) hergestellt werden. Die anschließende elektrische Charakterisierung mittels modernster Ausstattung ermöglicht die Untersuchung wichtiger physikalischer Eigenschaften der hergestellten Materialien und eine gezielte Prozessentwicklung.
Gruppenleiter
Dr. Alexander Schmid
Leipziger Str. 23, Gellert-Bau, Raum EG.18
D-09599 Freiberg
alexander [dot] schmid [at] physik [dot] tu-freiberg [dot] de (alexander[dot]schmid[at]physik[dot]tu-freiberg[dot]de)
+49 3731 - 39 2595
Möglichkeiten zur Herstellung von Bauelementen
- Prozessierung kleiner Probenstücke ab 1x1 cm² bis hin zu 6″-Wafer ist möglich
- Erfahrungen mit unterschiedlichen Halbleitern (Si, GaN, GasAs, SiC, AlN …)
- Abscheidung von Dielektrika (SiO2, Al2O3, Si3N4, TiO2, ZrO2, …) mittels thermischer, chemischer (CVD) und Atomlagenabscheidung (ALD)
- Abscheidung von Metallen (Ag, Al, Au, Ni, Sc, Ti, V, …) mittels physikalischer Verfahren (PVD)
- Strukturierung mittels Lithographie (Maskaligner: CD < 3 µm, Laserschreiber: CD < 1 µm)
- nasschemische und Trockenätzprozesse
- thermische Behandlung unter reduzierender, oxidierender oder Inertgasatmosphäre sowie schnelle thermische Prozesse (RTA)
Möglichkeiten zur elektrischen Charakterisierung
- Strom-Spannungs-Messungen (dc und gepulst) zur Bestimmung von Leckströmen, Kontakt- und Schichtwiderständen sowie parametrischen Bauelementkennlinien
- Relaxationsmessungen zur Bestimmung der dielektrischen Absorption
- Kapazitäts-Spannungs-Messungen zur Bestimmung von Oxidladung, Substratdotierung und Grenzflächenzustandsdichte
- Leitwertmessungen zur Bestimmung der Grenzflächenzustandsdichte an MIS-Strukturen
- Deep level transient spectroscopy (DLTS) zur Bestimmung von Defektzuständen in Halbleitermaterialien
- temperaturabhängige Messungen sind auf bis zu 300 mm großen Wafer von -60°C bis +300°C möglich
- kryogene Messungen an kleinen Proben sind bis 77 K möglich
Eine detaillierte Übersicht der vorhanden technischen Ausstattung und Prozesse ist hier zu finden:
IAP Ausstattung Zentrales Reinraumlabor