Drei Metalle, eine Quelle: Das Single-Source CVD-Verfahren

Die vorliegende Arbeit beschreibt die Erzeugung piezokeramischer Bleizirkonattitanat (PZT)-Schichten im CVD (Chemical Vapour Deposition)- Verfahren. Ausgehend von Salzen der beteiligten Metallatome konnten gezielt bi- und trimetallische Moleküle, so genannte Single-Source-Precursoren synthetisiert werden, so dass es möglich war, erstmals PZT-Schichten mit einem einzigen Precursor abzuscheiden. Die als Flüssigkeit vorliegenden Precursoren wurden in einer hierfür entwickelten CVD- Anlage in die Gasphase überführt und bei Temperaturen um 400 °C auf mit Elektroden bedampften Siliziumsubstraten abgeschieden. Die nach der chemischen Gasphasenabscheidung amorph vorliegenden Schichten wurden thermisch in die Perowskitphase überführt. Die hierbei auftretenden thermischen Spannungen konnten durch Vorbehandlung der Substrate erfolgreich reduziert werden. Die PZT-Schichten wurden nach der Wärmebehandlung photolitographisch strukturiert und mit einer Gegenelektrode versehen. Pro Abscheidung konnten so bis zu 64 Sensorvorstufen erzeugt werden. Diese wurden elektrisch charakterisiert, polarisiert und in einer akustischen Linse betrieben.