Während seines Aufenthalts forscht Jannick an der Verbesserung der Materialien, die elektronischen Geräten zugrunde liegen, genauer gesagt am Wachstum verschiedener kristalliner Nitridschichten, die in der Elektronik verwendet werden. Seine Forschung konzentriert sich auf die Verwendung von zwei separaten Wachstumsmethoden, der Atomlagenabscheidung und der Magnetron-Sputter-Epitaxie (MSE). Die Kombination dieser beiden Wachstumsmethoden kann zu einer Verbesserung der Materialien führen, indem die Vorteile der einzelnen Wachstumsmethoden in einem Prozess kombiniert werden.
Laut Jannick sind Kristalle einer der Bausteine der modernen Elektronik. Leider ist die Herstellung großer Kristalle aus bestimmten Materialien technologisch und wirtschaftlich oft nicht realisierbar. Daher werden sehr dünne Kristallschichten auf große kristalline Siliziumscheiben aufgebracht. Eine Methode zur Herstellung solcher Schichten ist die so genannte Atomlagenabscheidung (ALD). ALD ist eine gute Methode zur Herstellung nanometerdicker Kristallschichten, deren Dicke von wenigen Nanometern über große Flächen hinweg nur minimal variiert. "Dies ist eine Besonderheit der ALD und einer der Gründe, warum wir sie zur Verbesserung unserer Forschung im Bereich des Kristallwachstums einsetzen wollen", sagt Jannick.
Zusammenarbeit mit einem renommierten Experten
Prof. Kummel ist ein weltweit anerkannter Experte auf dem Gebiet der ALD und für unseren Junior Scientist Jannick ist es ein großer Meilenstein, in seinem Labor zu arbeiten; eine Gelegenheit, die auch für SAL Türen zu weiteren internationalen Kooperationsprojekten öffnen könnte.
Prof. Kummel über die Arbeit von Jannick: "Jannick arbeitete am Projekt der Kummel-Gruppe an der UCSD über die Atomlagenabscheidung von Titannitrid (TiN) und war für die selbstgebaute ALD-Anlage verantwortlich. Um diese Anlage zu betreiben, musste Jannick Vakuumpumpen, Vakuummessung, Prozesssteuerung, ALD-Ventile und ALD-Chemie beherrschen und eine neue Gasverteilungseinheit (GDU) entwerfen. Mit der neuen GDU war Jannick in der Lage, die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) während der ALD zu eliminieren und gleichzeitig einen rekordverdächtig niedrigen elektrischen Widerstand aufrechtzuerhalten; Testproben in horizontalen Vias wurden vorbereitet und werden derzeit ausgewertet. Jannick schreibt eine Arbeit, in der er die TiN-Kornstruktur mit dem elektrischen Widerstand in Verbindung bringt.
Was Jannick über diese großartige Gelegenheit zu sagen hat: "Ich bin sehr dankbar für diese Erfahrung und die Möglichkeit, von Prof. Kummel so viel über ALD im Speziellen und Materialwissenschaften im Allgemeinen zu lernen. Für mich ist es ein großer Vorteil, in einem akademischen Forschungslabor zu arbeiten, das nicht zwangsläufig Beschichtungsanlagen im industriellen Maßstab einsetzt, sodass ich viel über Vakuumtechnologie aus erster Hand lernen kann. Dies ist eine großartige Ergänzung zu meiner Arbeit bei SAL, wo ich lerne, Werkzeuge im industriellen Maßstab zu verwenden. Ich bin sehr dankbar für die Möglichkeit, die mir SAL geboten hat, an einem der besten PhD-Programme in den Materialwissenschaften der Welt teilnehmen zu können!"
Jannicks aktuelle Arbeit an der UCSD über TiN hat das Potenzial, die Produktion von Logik- und Speicherbauelementen durch die Verbesserung des elektrischen Verdrahtungsprozesses zu verbessern. Zurück bei SAL wird Jannick seine an der UCSD erworbenen Fähigkeiten vor allem zur Verbesserung der piezoelektrischen Leistung von AlN- und AlScN-Filmen einsetzen, die für Resonatoren in drahtlosen Kommunikations- oder akustischen Geräten verwendet werden. Diese Forschung wird in den nächsten Jahren auch die Grundlage für seine Doktorarbeit bilden.
Seine Pläne für die Zeit nach der Promotion? "Natürlich als Wissenschaftler bei SAL zu bleiben, um die Forschung im Bereich ALD und Sputtered Thin Films voranzutreiben!"
