Das neue Projekt DotIR untersucht die Auswirkungen von Dotieratomen auf die Elektromigration von MoSi2. Unter Elektromigration versteht man einen stromgetriebenen Transportprozess, der in einem Leiter auftritt, bei dem Metallionen bewegt werden. Sie wird als Ausfallmechanismus immer bedeutsamer, da neu entwickelte Bauteile immer kleiner sowie die stromtragenden Strukturen immer dünner werden. Die Elektromigration ist seit vielen Jahren bekannt, jedoch werden deren Ursachen in einem Bauelement stark von prozess- und geometrieabhängigen Faktoren geprägt. Eine intensive Untersuchung dieser Prozesse ist notwendig, damit elektronische Baugruppen und damit Geräte zuverlässig funktionieren.
Für andere Materialien, allen voran Aluminium und Kupfer, existieren bereits umfangreiche Untersuchungen des Einflusses verschiedener Fremdatomkonzentrationen, die sich in ihrer Wirkung stark unterscheiden. So wird auch das Verständnis der Elektronmigrationsprozesse die fortschreitende Miniaturisierung von MEMS-Infrarotemittern beeinflussen, die zumeist aus Platinschichten bestehen, welche in eine dielektrische Membran eingebettet sind.
Die am CiS Forschungsinstitut entwickelten Infrarotemitter basieren auf einer Widerstandsheizerschicht aus MoSi2. Ziel des neuen Forschungsvorhabens ist es, mit einer Dotierung des MoSi2 eine Verringerung der Elektromigration zu erreichen. Darüber hinaus wird untersucht, ob durch eine Dotierung die Emissivität im infraroten Spektralbereich erhöht werden kann.
Die beschriebenen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten wurden im Forschungsprojekt „Dotierung von MoSi2-Widerstandsheizerschichten für die Verbesserung der Lebensdauer durch Verringerung der Elektromigration in Infrarotemittern“ (DotIR) durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert.
FKZ: 49MF240024
