Growth of binary oxides on Si substrates
| Promotie: | Dhr. J. (Jordi) Antoja Lleonart |
| Wanneer: | 08 oktober 2021 |
| Aanvang: | 16:15 |
| Promotors: | B. (Beatriz) Noheda, Prof, prof. dr. ir. B.J. (Bart J) Kooi |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Dunne lagen van functionele oxiden
Functionele oxiden zijn materialen met interessante eigenschappen voor elektronische toepassingen. Jordi Antoja Lleonart onderzocht de groei van dunne films van twee soorten oxiden: mengsels van siliciumoxide en germaniumoxide, en mengsels van hafniumoxide en zirkoniumoxide. Door mengsels te maken met verschillende hoeveelheden van deze componenten is het mogelijk om hun eigenschappen te veranderen.
Silicium en germaniumoxide kunnen de alfa-kwartsstructuur aannemen, die piëzo-elektrisch is. Dit betekent dat ze elektrische stimuli in een mechanische respons kunnen omzetten en vice versa. Die eigenschap is belangrijk voor communicatiecomponenten. Maar om apparaten te maken die op hogere frequenties (5G en daarboven) werken, willen we steeds kleinere kwartselementen maken. Dat kan door dunne films van silicium en germaniumoxide te maken in een niet-kristallijne, dus niet-piëzo-elektrische toestand. Dit kan door lagen van puur siliciumoxide af te wisselen met lagen puur germaniumoxide met behulp van de op chemie gebaseerde methode Atomic Layer Deposition, of door een mix van beide te laten groeien met behulp van een op een fysica-gebaseerde methode, Pulsed Laser Deposition. Vervolgens leiden we ze in de juiste kristallijne vorm in een oven op hoge temperatuur.
Hafnium en zirkoniumoxide zijn bijzonder omdat ze ferro-elektrisch kunnen zijn (wat toepassingen heeft in geheugenopslag), maar alleen als in zeer dunne films. Antoja Lleonart onderzocht hun gedrag wanneer deze films worden geproduceerd via Pulsed Laser Deposition op siliciumsubstraten (het meest voorkomende substraattype in de industrie). Om de resultaten van zijn onderzoek te evalueren gebruikte Antoja Lleonart verschillende technieken, voornamelijk gebaseerd op röntgendiffractie en elektronenmicroscopie.
Het promotieonderzoek van Jordi Antoja Lleonart vond plaats bij de afdeling Nanostructures of Functional Oxides van het Zernike Institute for Advanced Materials met financiering via NWO. Hij werkt nu als process engineer bij het Spaanse onderzoeksinstituut CSIC.