ALD Anlage
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Anlage wurde und wird genutzt um dünne Filme verschiedener Metalle und Metalloxide auf diverse feste Oberflächen abzuscheiden. Durch die besondere Prozessführung ist hierbei ein hohes Maß an Kontrolle über verschiedene Filmeigenschaften möglich, was die ALD-Technik von anderen Dünnschicht-Synthesen abgrenzt. Durch das kontrollierte Wachstum via selbstlimitierender, alternierender Gas-Feststoff-Reaktionen können auch komplexe Strukturen mit hohen Aspekt-Verhältnissen oder Oberflächenkrümmungen (wie z. B. Nanodrähte) mit einer konformen Schicht hoher Kristallinität beschichtet werden. Mittels ALD hergestellte Materialien werden unter anderem in Bereichen wie der Photovoltaik, Sensorik, Katalyse und Wasserspaltung eingesetzt. Neben dem Training von Praktikanten, Bachelor- und Masterstudenten wurde und wird das Gerät umfassend in mehreren Doktorarbeiten eingesetzt. Der Fokus liegt hierbei auf der Synthese von ZnO, Al2O3, Nb2O3, CeO2, Fe2O3, SnO2 und Co2O3 Dünnschichten, auf der Herstellung von MOx@M’Ox-Heterostrukten sowie auf der gezielten Dotierung verschiedener Metalloxide während ihres Wachstums. Da die Anlage darüber hinaus die Möglichkeit bietet, auch selbst-entwickelte, exploratorische Vorstufen einzusetzen, verknüpft dieses Gerät die Forschungszweige „Molekülsynthese“ und „Materialsynthese“ und ermöglicht so neben der Optimierung bekannter Syntheserouten die Erforschung völlig neuer Prozesse. Hierdurch wird ein themenübergreifendes Arbeiten ermöglicht in welchem die vorhandenen Expertisen sich positiv ergänzen. Bei den selbst-entwickelten ALD-Vorstufen handelt es sich in der Regel um homo- und heteroleptische Alkoxide (Ce, Sn, Fe) oder Heteroarylalkenolate (Co, Nb).
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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“Solar Driven Zinc Oxide”. Proceedings of the IMCS 2012 – The 14th International Meeting on Chemical Sensors, Mai 20-23, 2012, Nürnberg, 1312 – 1315
A. Gad, M. Hoffmann, T. Leuning, H. Shen, S. Mathur
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“Thickness dependence of optoelectronic properties in ALD grown ZnO thin films”. Applied Surface Science, 289 (2014), 27– 32
Trilok Singh, Thomas Lehnen, Tessa Leuning, Diptiranjan Sahu, Sanjay Mathur
