Erzeugung nadelförmiger Nanostrukturen aus Aluminiumnitrid (AlN) durch reaktives Plasmaätzen

Abstract:
Für die Herstellung von Funktionselementen aus reaktiv gesputtertem, nanokristallinem Aluminiumnitrid (AlN) kommen nasschemische und trockenchemische Strukturierungsmethoden in Frage. Aufgrund der Ätzcharakteristik, insbesondere der Unterätzung, von AlN in z. B. einer alkalischen Lösung von Kaliumhydroxid, ist die nasschemische Strukturierung für relativ große Strukturen geeignet. So können Hartmasken hergestellt werden, die sich aufgrund der hohen chemischen Stabilität von AlN in Fluor-basierten Plasmen für das tiefe reaktive Ionenätzen (DRIE) von Silicium eignen. Für die Herstellung von AlN Funktionselementen mit kleinen lateralen Abmessungen (wenige µm) kommen trockenchemische Verfahren in Frage. Die Chlor-basierte Plasmastrukturierung von einkristallinem und epitaktischem AlN ist bereits seit langem bekannt. Überträgt man diesen Prozess auf nanokristallines AlN, kann eine Nadelbildung, als in der Regel unerwünschter Nebeneffekt, eintreten. Dieser Beitrag diskutiert die Ursachen der Entstehung dieser Nadelstruktur, Methoden zur Vermeidung bzw. deren mögliche Anwendung.