Atomic layer deposition of ternary ruthenates by combining metalorganic precursors with RuO4 as the co-reactant
Julkaisuvuosi
2022
Tekijät
Minjauw, Matthias M.; Feng, Ji-Yu; Sajavaara, Timo; Detavernier, Christophe; Dendooven, Jolien
Tiivistelmä
In this work, the use of ruthenium tetroxide (RuO4) as a co-reactant for atomic layer deposition (ALD) is reported. The role of RuO4 as a co-reactant is twofold: it acts both as an oxidizing agent and as a Ru source. It is demonstrated that ALD of a ternary Ru-containing metal oxide (i.e. a metal ruthenate) can be achieved by combining a metalorganic precursor with RuO4 in a two-step process. RuO4 is proposed to combust the organic ligands of the adsorbed precursor molecules while also binding RuO2 to the surface. As a proof of concept two metal ruthenate processes are developed: one for aluminum ruthenate, by combining trimethylaluminum (TMA) with RuO4; and one for platinum ruthenate, by combining MeCpPtMe3 with RuO4. Both processes exhibit self-limiting surface reactions and linear growth as a function of the number of ALD cycles. The observed saturated growth rates are relatively high compared to what is usually the case for ALD. At 100 °C sample temperature, growth rates of 0.86 nm per cycle and 0.52 nm per cycle are observed for the aluminum and platinum ruthenate processes, respectively. The TMA/RuO4 process results in a 1 : 1 Al to Ru ratio, while the MeCpPtMe3/RuO4 process yields a highly Ru-rich composition with respect to Pt. Carbon, hydrogen and fluorine impurities are present in the thin films with different relative amounts for the two investigated processes. For both processes, the as-deposited films are amorphous.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti
Kustantaja
Volyymi
51
Numero
28
Sivut
10721-10727
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
1
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Ei
Rinnakkaistallennettu
Ei
Muut tiedot
Tieteenalat
Fysiikka; Kemia
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object]
Julkaisumaa
Yhdistynyt kuningaskunta
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1039/D1DT03543F
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä