Väitös elektroniikan integroinnin ja luotettavuuden alalta, DI Mikael Broas
Väitöksen nimi on “Quality, Microstructural Refinement and Stability of Atomic-layer-deposited Aluminum Nitride and Aluminum Oxide Films”
Elektronisten laitteiden ja sovellusten kirjo on kasvanut huomattavasti viimeisen vuosikymmenen aikana. Lisäksi mikropiirien laskentakyky jatkaa kasvuaan eksponentiaalisesti. Esimerkki tästä elektroniikan monimuotoistumisesta ja laskentatehon kasvusta on älypuhelin, joka hyödyntää antureja ja tehokkaita, vähäenergisiä laskentapiirejä. Uudet elektroniset innovaatiot vaativat uudenlaisia prosessointitapoja ja uusia materiaaleja kiihtyvällä tahdilla. Atomikerroskasvatusta hyödynnetään jo useissa mikroelektroniikan sovelluksissa. Kaikki atomikerroskasvatetut materiaalit eivät kuitenkaan sovellu mikroelektroniikan valmistukseen teollisissa olosuhteissa, kun vaaditaan prosessoinnin aikaista kestävyyttä korkeita lämpötiloja ja aggressiivisia kemikaaleja kohtaan. Kasvatusprosessin optimoinnilla ja ohutkalvojen jälkikäsittelyllä voidaan kuitenkin vaikuttaa kalvojen soveltuvuuteen teollisessa tuotannossa.
Tässä työssä kehitettiin ja tutkittiin atomikerroskasvatettujen alumiininitridi- ja alumiinioksidikalvojen soveltuvuutta teolliseen mikroelektroniikan valmistukseen. Kalvojen laatua ja stabiilisuutta tarkasteltiin heti kasvatusprosessin jälkeen sekä erilaisten korkealämpötila- ja liuotustestien jälkeen. Kalvojen laatua parannettiin kasvatuksen prosessikehityksellä ja kasvatuksen jälkeen tehtyjen korkealämpökäsittelyjen parametreja säätämällä. Molempia materiaaleja voidaan hyödyntää lukuisissa elektroniikan sovelluksissa. Lisäksi kiteytetyn alumiinioksidin käyttöä demonstroidaan pii eristeen päällä -kiekkojen valmistuksessa.
Vastaväittäjinä toimivat Professori Markku Leskelä, Helsingin yliopisto ja
Dr. Achim Trampert, Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik, Saksa
Kustoksena on professori Mervi Paulasto-Kröckel, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulusta, sähkötekniikan ja automaation laitokselta.
Väitöksen verkkosivu
Väitöstiedote (pdf.)
Väitöspaikka: Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu, Maarintie 8, Espoo, Sali TU1
Yhteystiedot: Mikael Broas, p. +49 175 9038315, mikael.broas@aalto.fi