Einbau von C60 Fullerenen in Dielektrika für nichtflüchtige Halbleiterspeicher

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Beschreibung

Im Rahmen dieser Dissertation wird eine Halbleiter-Speicherschicht entwickelt, für die C60 Fulleren Moleküle in Dielektrika eingebettet werden. Die Moleküle stellen dort Zustände zur Verfügung, die mit Elektronen geladen und entladen werden können. Verschiedenen Möglichkeiten der Einbettung der Moleküle in ein Dielektrikum werden beschrieben. Die besten Resultate zeigen Schichten, die gewachsen werden, indem eine geringe Menge der Moleküle (5% einer Monolage) in einer Ultrahochvakuum-Anlage thermisch auf einen Silizium-Wafer sublimiert und anschließend in situ mit amorphen Silizium überwachsen wird. Der gesamte Schichtstapel wird dann bei niedriger Temperatur feucht oxidiert. Der Aufbau der Proben wird durch Rasterkraftmikroskopie, Rastertunnelmikroskopie und weitere analytische Messmethoden kontrolliert. Elektrische Messungen zeigen einen reversiblen nichtflüchtigen Speichereffekt. Der Stromtransport durch das Oxid wird durch Tunnelstrommodelle beschrieben. Mit Hilfe dieser Modelle ist es danach möglich, den Mechanismus hinter dem Ladeffekt zu verstehen.