Thin Film Technologies

Forschungsschwerpunkte

• Physikalische und chemische Gasphasenabscheidung von Dünnschichten/Dünnschicht-Stacks für piezoelektrische, photonische, magnetische und andere Anwendungen
• Verstehen der physikalischen und chemischen Struktur von Dünnschichten und Oberflächen vom atomaren bis zum makroskopischen Maßstab
• Prüfung von anwendungsrelevanten Eigenschaften wie dem piezoelektrischen Koeffizienten in mikrofabrizierten Gerätestrukturen

Forschungskompetenzen

• Beschichtung: Innerhalb unserer ISO-5-klassifizierten Reinrauminfrastruktur arbeiten wir hauptsächlich mit großtechnischen Beschichtungswerkzeugen für Wafergrößen bis zu 200 mm. Die sorgfältige Planung und Ausführung von Experimenten ermöglichen es uns, die Grundlagen von Wachstumsmechanismen zu verstehen und die daraus resultierenden Dünnschichteigenschaften auf die Bedürfnisse unserer Partner abzustimmen. Wir arbeiten in enger Zusammenarbeit mit den Geräteanbietern zusammen und verwenden Methoden wie Verdunstung, plasmaunterstütze chemische Gasphasen- und Atomlagenabscheidung sowie Magnetron-Sputtern.
• Charakterisierung: Eine große Menge an Charakterisierungs-Tools ermöglicht es uns, wichtige Material- und Filmeigenschaften wie die dielektrische Funktion, Kristallinität, Spannung und Rauheit herauszufinden, um physikalische und chemische Strukturen der Filme zu verstehen und mit Beschichtungsbedingungen in Verbindung bringen zu können.
• Prüfung: In enger Zusammenarbeit mit unseren Kolleg*innen aus der Mikrofabrikationstechnologie stellen wir Geräteprüfstrukturen her, um die Leistung von Dünnschichten im Einsatz zu testen.

Anwendungen

• Entwicklung von gesputterten PZT-Dünnschichten für Piezo-Aktuatoren
• Entwicklung von gesputterten Nitrid-piezoelektrischen-Schichten (AIN, AIScN)
• Entwicklung und Verbesserung von Layer Stacks (Seed Layer, Elektrodenoptimierung, Spannungsausgleich, …)
• Entwicklung von optischen Dünnschichten und Layer Stacks, beispielsweise für Filter
• Hochmoderne Beschichtungsmethoden wie leistungsstarkes Impuls-Magnetron-Sputtern (HIS, HiPIMS)
• Prozessentwicklung der chemischen Gasphasenabscheidung, beispielsweise für akustische Materialien mit geringer Dichte
• Oberflächen- und Dünnschichtcharakterisierung mit einer Menge an Methoden und Mapping- und nicht-atmosphärischen Optionen