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In this work, hafnium silicate layers on Si and Ge wafers for gate dielectric application in metal-oxide-semiconductor devices are investigated. Films are deposited by metal-organic (MO)CVD using the single-source precursor Hf(acac)2(OSitBuMe2)2. This precursor exhibits good properties in terms of hydrolysis stability, volatility, and deposition. However, precursor decomposition is affected by surface conditions. Films deposited on Si wafers reveal high C contamination (up to 20 at %) and low Si content (up to 20 at %). In contrast, for film deposition on Ge wafers, no C contamination can be detected and Si incorporation is delayed until after about 15 nm HfO2 dielectric growth. Post-deposition rapid thermal annealing in an O2 atmosphere causes crystallization of deposited films, Si and Ge redistribution in the dielectric, respectively, and interfacial layer growth. However, oxygen annealing was also found to reduce effective oxide thickness (EOT) significantly compared to as-deposited films, which is attributed to crystallization effects. However, scaling of EOT is limited by that interfacial layer growth. Leakage currents are mainly caused by trap-related conduction mechanisms. Energy levels of involved traps decrease with increasing crystallization and/or Hf content, and values of 0.5 eV and 1 eV related to Hf and Si bonds, respectively, are obtained.

Die Vibrant Soundbridge ist mit über 1500 Patienten das zur Zeit meist implantierte Mittelohrhörgerät. Die Vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den Schwingungseigenschaften des bei diesem System verwendeten elektromechanischen Wandlers, des sog. Floating Mass Transducers.Mehrere FMTs wurden, aufgehängt am eigenen Zuleitungskabel in den Frequenzen von 500 - 10000 Hz zum Schwingen angeregt. Mit einem Single Point Laservibrometer wurde an verschiedenen Punkten die Schwingung in den 3 Raumebenen bestimmt.Für die Frage, wieviel Kraft ein FMT aufbringen kann, wurden die Wandler in eine Klemme am Ende einer Blattfeder eingespannt, so daß die resultierende Schwingung auf einen Freiheitsgrad beschränkt gemessen werden konnte. Eine am Modell berechnete Transferfunktion wurde am Rechner an die gemessene "gefittet", so daß die fehlenden Variablen bestimmt werden konnten. Durch Umstellen der Gleichung konnte man nun die aufgebrachte Kraft errechnen.Ein frei schwebender Schwinger kann sich theoretisch in 6 Freiheitsgraden bewegen. Unter den Versuchsbedingungen wurden Schwingungen des FMT in 3 Freiheitsgraden nachgewiesen.Die Kraft, die ein FMT aufbringen kann, ist abhängig von dem angelegten Spulenstrom. Für exemplarische Betriebsspannungen konnte die resultierende Kraft bestimmt werden.Es konnte gezeigt werden, daß der FMT nicht nur in der gewünschten Schwingungsrichtung (senkrecht zur Fußplatte) schwingt. Bei der Rotationsbewegung geht Energie verloren.Für die Schwingungsmessung in den hier auftretenden Größenordnungen steht seit einigen Jahren die berührungslose Laserdopplervibrometrie zur Verfügung. Das hier vorgestellte Verfahren eignet sich zur berührungsfreien Bestimmung kleinster Kräfte.