Studien- und Diplomarbeiten / Project Work / Bachelor/Master-Arbeiten

Screening of different electrodes for resistive random access memory (RRAM) devices based on HfO₂ switching material (*)

• Fabrication of metal-insulator-metal (MIM) devices with various electrode configurations
• Electrical characterization of the MIM structures

Correlation of HfO₂ atomic layer deposition parameters with switching properties of resistive random access memory devices (*)

• Fabrication of HfO₂ based metal-insulator-metal (MIM) devices with extensive parameter variations during ALD of HfO₂
• Structural characterization of HfO₂ and electrical characterization of the MIM structures

Entwicklung und Vergleich von PEALD-Prozessen für die Herstellung von Metallnitrid-Schichten und Untersuchung des Schichtwachstums mittels in situ Messtechniken

Prozessentwicklung für die Herstellung von Indium-Gallium-Zink-Oxid (IGZO) basierten Bauelementen sowie deren elektrische Charakterisierung:

• Dünnschichttransistoren
• Memristoren

Zuverlässigkeitsuntersuchungen (Reliability) von IGZO-basierten Bauelementen:

• temperatur- und zeitabhängige Stress-Untersuchungen an Dünnschichttransistoren
• Datenhaltung und Zyklenfestigkeit von Memristoren

Elektrochemische Untersuchungen von Ruthenium-Oberflächen mittels Unterpotentialabscheidung von Kupferionen

• Ruthenium (Ru) ist zwar ein Edelmetall, weist aber eine hohe Affinität zum Sauerstoff auf, wodurch oberflächliche Bedeckungen durch Sauerstoffspezies (sogenannte „surficial oxides“) auftreten können. Das Ausmaß dieser Bedeckung lässt sich quantifizieren, indem man Kupferionen in sub-monomolekularer Bedeckung mittels Unterpotentialabscheidung (Cu-UPD) abscheidet.
• Die Cu-UPD lässt sich mit anderen elektrochemischen Untersuchungen oder mit spektroskopischen Methoden kombinieren.

Elektrolytische Wasserstoff-Einlagerung in Silicium-Einkristalle

• Wasserstoff (H₂) kann mittels Elektrolyse in Silicium-Einkristalle eingelagert werden. Nach Literaturangaben ist eine Möglichkeit die Cyclovoltammetrie (CV), wobei der Silicium-Einkristall (Teil eines Wafers) die Kathode ist, eine Platin-Elektrode die Anode und eine Wasserstoffelektrode die Bezugselektrode. Diese CV-Experimente werden in verdünnter Flusssäure-Lösung in PTFE-Behältern durchgeführt. Das Ausmaß der Einlagerung hängt ab vom Typ des Si-Einkristalls wie auch von Art und Menge des Dopings ab und kann durch physikalische Messungen wie der Ramanstreuung ermittelt werden. 

Entwicklung und Analyse komplexer Memristoren an mehrschichtigen Materialstapeln. Die Arbeit umfasst:

• Abscheidung der unteren Elektrode und der Schaltoxidschicht mittels Atomic Layer Deposition (ALD)
• Abscheidung der oberen Elektrode mittels Physical Vapor Deposition (PVD) unter Verwendung einer Schattenmaske
• die Ätzung der Oxidschicht mittels Reactive Ion Etching (RIE)
• Elektrische Messungen, um die I-V-Kennlinien des Memristors zu analysieren und die Hysterese-Schleifen auszuwerten