SCOPUS
SCIE
Improved Initial Growth Behavior of SrO and SrTiO<sub>3</sub> Films Grown by Atomic Layer Deposition Using {Sr(demamp)(tmhd)}<sub>2</sub> as Sr-Precursor
저자
Lee, Woongkyu ; Jeon, Woojin ; An, Cheol Hyun ; Chung, Min Jung ; Kim, Han Joon ; Eom, Taeyong ; George, Sheby Mary ; Park, Bo Keun ; Han, Jeong Hwan ; Kim, Chang Gyoun ; Chung, Taek-Mo ; Lee, Sang Woon ; Hwang, Cheol Seong
발행기관
학술지명
Chemistry of materials(a publication of the American Chemical Society)
권호사항
발행연도
2015
작성언어
-등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
3881-3891(11쪽)
제공처
<P>An atomic layer deposition (ALD) process for SrTiO<SUB>3</SUB> (STO) thin film growth was developed using a newly designed and synthesized heteroleptic Sr-precursor, {Sr(demamp)(tmhd)}<SUB>2</SUB> (demampH = 1-{[2-(dimethylamino)ethyl](methyl)amino}-2-methylpropan-2-ol, tmhdH = 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedione), which offered an intermediate reactivity toward oxygen between Sr(tmhd)<SUB>2</SUB> and Sr(<SUP>i</SUP>Pr<SUB>3</SUB>Cp)<SUB>2</SUB>. Because of the appropriate reactivity of {Sr(demamp)(tmhd)}<SUB>2</SUB> toward oxygen, the abnormal initial growth behavior (due to interaction between the Sr-precursor and active oxygen contained in the underlying oxidized Ru layer) became negligible during the growth of the SrO and STO films on the Ru electrode, which allowed the growth of the SrO and STO films to be highly controllable with a moderate growth rate. Using Ti(CpMe<SUB>5</SUB>)(OMe)<SUB>3</SUB> as the Ti-precursor and O<SUB>3</SUB> as the oxygen source in the TiO<SUB>2</SUB> ALD subcycle, the ALD process of the STO film revealed a growth rate of 0.05 nm/cycle and ∼85% of step coverage in terms of the thickness and cation composition on a capacitor hole structure with an aspect ratio of 10 (opening diameter of 100 nm and depth of 1 μm). The minimum achievable equivalent oxide thickness (<I>t</I><SUB>ox</SUB>) with a low leakage current (<10<SUP>–7</SUP> A/cm<SUP>2</SUP> at 0.8 V) was limited to 0.46 nm. The damage effect on the underlying Ru electrode by the prolonged ALD process time appears to affect the limited scalability of <I>t</I><SUB>ox</SUB>.</P><P><B>Graphic Abstract</B>
<IMG SRC='http://pubs.acs.org/appl/literatum/publisher/achs/journals/content/cmatex/2015/cmatex.2015.27.issue-11/acs.chemmater.5b00843/production/images/medium/cm-2015-008439_0013.gif'></P>
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