Die vorliegende Dissertation behandelt die physikalischen Grundlagen und die erarbeiteten materialwissenschaftlichen Ergebnisse zur Übertragung einkristalliner dünner Schichten von Galliumarsenid und einigen komplexen Oxiden auf ausgewählte Substrate mittels Helium- und/oder Wasserstoffimplantation und Waferbonden. Als erster Schritt wird ein Wafer mit Helium- oder Wasserstoffionen implantiert. Die typische Implantationsdosis liegt bei 1x1016 bis 1x1017 cm-2. Der implantierte Wafer wird dann bei Raumtemperatur auf einen Substratwafer gebondet. Eine erste Temperaturbehandlung erhöht zunächst die Festigkeit an der Bondgrenzfläche, und bei höherer Temperatur kommt es schliesslich zum Absprengen der dünnen implantierten Oberflächenschicht des einen Wafers und damit zu deren Übertragung auf den Substratwafer. Die Blasenbildung und das Absprengens von GaAs, einkristallinen Oxiden SrTiO3, LiNbO3, LaAlO3 und transparenten polykristallinen (Pb,La)(Zr,Ti)O3 (PLZT)-Keramiken durchWasserstoff - und/oder Heliumimplantation und anschliessendes Heizen wurden untersucht. Die durch die Implantationen erzeugten Defekte und deren Entwicklung bei Temperaturbehandlungen wurden mittels Querschnitts-Transmissionelektronenmikroskopie analysiert. Besondere Implantationsbedingungen induzieren grossflächiges Abblättern anstelle von Blasenbildung nach dem Heizen ungebondeter Wafer. Dieser Effekt, der erstmalig für He-implantiertes GaAs beobachtet wurde, ist mit einer schmalen Verteilung der Platelets nach der Implantation korreliert. Die anfängliche Verteilung von Platelets und Mikrorissen, die in He- und/oder H-implantierten Materialien entsteht, ist verantwortlich für die Rissentwicklung in der gestörten Schicht. Nach der Optimierung der Implantations- und Heizbedingungen für die Blasenbildung wurde die Schichtübertragung der untersuchten Materialien durch Waferbonden und Schichtabsprengen demonstriert. Dünne Schichten von GaAs auf Si wurden durch Absprengen erhalten und auch SrTiO3-Schichten wurden auf diese Weise übertragen. Es wurde gezeigt, dass nach dem Absprengen die übertragenen Schichten einkristallin bleiben. Über den originalen Smart-CutTM Prozess hinausgehend wurde eine neue He+H - Koimplantation angewendet, die zum Absprengen von einkristallinem GaAs und SrTiO3 bei relativ niedriger Temperatur (< 300°C) geeignet ist. Das Absprengen bei niedriger Temperatur ist besonders wichtig für die Schichtübertragung zwischen Materialien mit sehr verschiedenen thermischen Ausdehnungskoeffizienten sowie für prozessbehandelte Wafer, die temperaturempfndliche Bereiche enthalten.
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