| dc.description.abstract | Rutheniumoksider har stort potensial innen utvikling av fremtidens teknologi, spesielt SrRuO3. SrRuO3 er et sjeldent tilfelle av et ferromagnetisk innskuddsmetalloksid, og kan føre til store teknologiske fremskritt innen oksidbasert elektronikk. Det er et veldig ettertraktet elektrodemateriale på grunn av høy stabilitet, god elektrisk ledningsevne og at det hindrer polarisasjonsutmattelse i ferroelektriske komponenter. SrRuO3 kan også brukes i magnetiske tunneleringsoverganger, som i magnetoresisiv random access memory (MRAM). Ruthenater er kjent for å ha magnetiske og elektriske egenskaper som er sterkt koblet til struktur, og derfor er tynne filmer av særdeles stor interesse. Tynne filmer gir muligheten til å kontrollere utformingen av materialer og gi spesifikke stressinduserte deformasjoner som fremmer funksjonelle egenskaper. Mange teknikker for å fremstille tynne filmer av SrRuO3 møter utfordringer med høy deposisjonstemperatur som fører til strukturelle og støkiometriske avvik i SrRuO3 og lagdelte strukturer. Disse utfordringene kan man overkomme ved bruk av atomlagsdeposisjon (ALD), en teknikk som er kjent for lav deposisjonstemperatur. I dette prosjektet er SrRuO3, og de relaterte materialene CaRuO3 og LaRuO3, forsøkt deponert med ALD av β-diketonater og forskjellige oksygenkilder. Det er ikke publisert arbeid på disse ternære oksidene med ALD tidligere. Vekstoppførsel og rutheniuminnhold er grundig undersøkt med ellipsometri, EDS og QCM. Binært ruteniumoksid ble fremstilt for Ru(thd)3 og oksygengass, men ikke med Ru(thd)3 og ozon. Sr-Ru-O-systemet fikk veldig begrenset vekst av film for Ru(thd)3 og Sr(thd)2∙H2O med vann og ozon i kombinasjon som oksygenkilde. Ca-Ru-O-systemet med ozon hadde høyere GPC enn forventet av sykluser med Ca(thd)2 og ozon alene, men marginalt rutheniuminnhold. Tidligere arbeid med strontium- og kalsiumforløpere viser at de reagerer kraftig med sine omgivelser og er umulige å stabilisere i binære oksider uten forurensninger. De dannet ikke stabile ternære oksider med Ru(thd)3 i dette prosjektet. La-Ru-O-systemet førte til rutheniumholdige filmer av La(thd)3 og Ru(thd)3 med oksygenkildene ozon og oksygengass, men en øvre grense for rutheniuminnhold på 40 atomprosent av relativt kationinnhold. Flere lantanforløpere har vellykket fremstilt lantanoksid og flere ternære oksider, og bidro trolig for å oppnå økt stabilitet i et ternært system med Ru(thd)3. Denne stabiliseringen bidro til tynne filmer med betydelig rutheniuminnhold på tross av observert ozonetsning av rutheniumforløperen. QCM-analyse av La-Ru-O-systemet viste stor påvirkning av temperatureffekter ved pulsing av oksygenforløperne, og rutheniumforløperen viste ikke-intuitiv masseøkning med oksygengass og stort massetap med ozon. XRD-undersøkelse tyder på tap av rutheniuminnhold ved varmebehandling etter endt deposisjon sammenlignet med det målte rutheniuminnholdet før varmebehandlingen med EDS. LaFeO3 og SrFeO3 er beslektede systemer til LaRuO3 og SrRuO3, og er inkludert i denne studien. Det finnes allerede stabile ALD-prosesser av LaFeO3 og SrFeO3 med β-diketonater og ozon. Det viser at lantan og strontium danner stabile systemer med jern i et ternært oksid. Ruthenium ligger en periode under jern i periodesystemet, men reagerer med ozon og gir kompleks vekstoppførsel med oksygengass. Disse systemene har forskjellige kjemiske egenskaper og lantan spiller en viktig rolle for å stabilisere ruthenium i et ternært system. La-Fe-O-systemet viste en tydelig sammenheng mellom antall kationsykluser og kationinnhold, og førte til krystallinske, epitaksielle filmer av LaFeO3 på LaAlO3- og SrTiO3-substrater. SrFeO3 beviser at SrO kan bli stabilisert i et ternært oksid. Vekstoppførsel, og hvordan endring i eksperimentelle parametere påvirket vekstoppførsel, ble undersøkt for Sr-Fe-O-systemet i dette prosjektet. Denne avhandlingen gir et innblikk i hvordan komplekse oksider har et mangfold av egenskaper, men by på utfordrende kjemi i forsøket på å fremstille dem. | nob |