undefined

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 enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Jyväskylän yliopisto

Sajavaara Timo Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

51

Numero

28

Sivut

10721-10727

Julkaisu­foorumi

54513

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