Publication: ADSORCIÓN DE TIOLES Y SU EFECTO SOBRE EL TRANSPORTE ELÉCTRICO DE PELÍCULAS ULTRA DELGADAS DE COBRE
Date
2020-12
Authors
GRAY SAN MARTIN, GABRIEL
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Abstract
La inestabilidad y los tamaños característicos de las películas ultra-delgadas de Cobre
(Cu) en los C.I. han presentado problemas en su continua utilidad en el mercado de
los semiconductores, requiriendo la caracterización de tecnologías emergentes. Se
realizaron mediciones de la progresión temporal de la resistencia eléctrica a tiempos cortos de la adsorción y formación de capas autoensambladas de 1-dodecanotiol
(DDT) sobre la superficie de muestras de cobre (Cu).
Se prepararon un conjunto de películas delgadas de Cu de 20 [nm] de espesor sobre
mica de moscovita con diferentes temperaturas de sustrato de deposición, cambiando
la topografía y tamaño de grano de las muestras, en donde a diferencia del otros
metales, es posible encontrar una optimización de temperatura finas, cercano a los
330 [K], disminuyendo el espesor de percolación y mejorando cobertura del sustrato.
Estudios en exponentes críticos de las pendientes de resistencia en torno a la percolación, indican que los valores obtenidos son comparables a los de crecimiento 3D
y 2D teóricos para antes y después de la percolación respectivamente. Además, de
forma comparativa, es posible realizar estos estudios con espesor en vez de cobertura,
a través de la expresión de Avrami.
Los efectos de envejecimiento en las películas de Cu son similares a los reportados en
oro, usando la corrección de Henríquez al modelo de Wu. En la oxidación controlada
de las películas de Cu, se realizaron ajustes de los modelos de Cabrera para la resistencia eléctrica considerando las dimensiones de la muestra con espesor del conductor
decreciente, debido al crecimiento del óxido.
Estos mismos análisis fueron realizados en películas de Cr y Cu/Cr, ya que el Cr se
utiliza como surfactante metálico para obtener películas ultra-delgadas percoladas de
menor espesor. Debido a la diferencia del tipo de crecimiento de Cr (2D) y Cu (3D),
la deposición sobre el surfactante comienza por rellenar los espacios sin depositar del
Cr seguido del crecimiento de nanoislas.
Usando datos topográficos de STM en oro, se estimó los valores de los parámetros
de especularidad del Cu y Cu/Cr y sus variaciones producto de la adsorción de DDT.
Los resultados indican que el Cu presenta una mayor contribución de su resistividad
debido a dispersión de electrón-borde de grano. Además la adición del surfactante
aumentó significativamente la respuesta eléctrica al momento de la adsorción. Finalmente se calcula la variación en la tasa de oxidación en tiempos cortos, pero sin una
completa detención de la oxidación, a excepción de la cámara controlada.
Description
Keywords
TRANSPORTE ELECTRICO , PELICULAS ULTRA DELGADAS , COBRE , PELICULAS AUTOENSAMBLADAS