Väitös mikro- ja nanotekniikan alalta, DI Heli Seppänen
- Väitös Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulusta, elektroniikan ja nanotekniikan laitokselta
Milloin
Missä
Tapahtuman kieli
Väitöskirjan nimi: Plasma-enhanced atomic layer deposition of aluminum nitride: characteristics and applications
Tohtoriopiskelija: Heli Seppänen
Vastaväittäjä: Prof. Henrik Pedersen, Linköping University, Ruotsi
Kustos: Prof. Harri Lipsanen, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu, elektroniikan ja nanotekniikan laitos
Atomikerroskasvatus (engl. Atomic Layer Deposition, ALD) on suomalaiskeksintö, jolla voidaan valmistaa ohutkalvoja atomikerros atomikerrokselta pinnan muotoa tarkasti seuraten monimutkaisissakin rakenteissa. Sähköisten komponenttien kutistuminen on tehnyt ALD:stä houkuttelevan ja kilpailukykyisen vaihtoehdon ohutkalvojen valmistamiseen, ja se onkin ollut 2000-luvun alusta nopeasti kehittyvä nanoteknologian ala.
Tekniikan haasteina ovat hidas kasvunopeus sekä kalvojen laatu, minkä vuoksi ALD-kalvot eivät nykyisellään sovellu moniin sovelluksiin. Väitöskirjan tarkoituksena olikin kehittää uusia sekä parantaa nykyisiä prosesseja ja sovelluksia plasma-avusteisella ALD:lla (engl. PEALD) kasvatetuille ohutkalvoille tutkimuksen ja teollisuuden tarpeisiin. Työssä keskityttiin erityisesti parantamaan alumiininitridikalvojen kidelaatua jaksottaisella plasmakäsittelyllä, mikä mahdollistaa PEALD:lle kokonaan uusia sovellusalueita, joihin muut nopeammat kasvatustekniikat eivät esimerkiksi pinnan muodon takia pysty.
Väitöskirjassa todistettiin jaksottaisen plasmakäsittelyn PEALD-prosessissa mahdollistavan paremman alumiininitridikalvon laadun ja puhtauden. Ohutkalvon todettiin myös kasvavan pystysuorille sivuseinille. Lisäksi työssä saavutettiin pietsosähköinen alumiininitridiohutkalvo, mikä on hyödyllinen ominaisuus esimerkiksi erilaisissa tunnistinsovelluksissa. Kaiken kaikkiaan tulokset ovat lupaava alku jaksottaisen plasmakäsittelyn hyödyntämisessä korkealaatuisten ohutkalvojen valmistuksessa PEALD-prosessilla.
Avainsanat: plasma-avusteinen atomikerroskasvatus, ohutkalvot, AlN
Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 10 päivää ennen väitöstä): https://aaltodoc.aalto.fi/doc_public/eonly/riiputus/
Sähkötekniikan korkeakoulun väitöskirjat: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/53
Zoom pikaopas: https://www.aalto.fi/fi/palvelut/zoom-pikaopas