Mikrostrukturierungstechniken zur Herstellung von MEMS aus Halbleitern großer Bandlücke
Florentina Niebelschütz
Die Erweiterung des Anwendungsspektrums Mikroelektromechanischer Systeme (MEMS) um das Einsatzgebiet der chemischen, biologischen, gasartspezifi schen und mikrofl uidischen Sensoren stellt hohe Anforderungen an Stabilität, Biokompatibilität, Miniaturisier- und Integrierbarkeit der verwendeten Materialien. Trotz der für diese Sensoren vorteilhaften Materialeigenschaften von Gruppe III-Nitriden gibt es bis heute nur eine beschränkte Anzahl von Forschergruppen, die sich mit der Prozessierung von MEMS auf Basis von GaN bzw. AlGaN/GaN-Heterostrukturen beschäftigen. Dies ist unter anderem durch die aufwendige Strukturierung dieser chemisch hochstabilen Materialien begründet. Die vorliegende Arbeit widmet sich der Entwicklung von Strukturierungstechniken zur Herstellung von MEMS aus Halbleitern großer Bandlücke mit einem besonderen Fokus auf die nass- und trockenchemischen Ätzverfahren. Diese sollen dazu verwendet werden piezoelektrisch angeregte AlGaN/GaN-Resonatoren auf Si- und 4H-SiC-Substraten, sowie 3C-SiC/Si- und AlN/Saphir-Pseudosubstraten zu realisieren. Das zweidimensionale Elektronengas (2DEG), welches sich an der Grenzfl äche der AlGaN/GaNHeterostruktur ausbildet, dient dabei als Rückelektrode zur piezoelektrischen Anregung dieser Resonatoren. Daher vermeidet das entwickelte Technologiepaket jegliche negative Beeinfl ussung des 2DEG und ermöglicht damit den Funktionsnachweis der auf den oben dargestellten Substraten realisierten AlGaN/GaN-Resonatoren.
