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Andreas Mrotzek

• Das Ziel dieser Arbeit ist die Optimierung der elektrischen Eigenschaften von mittels PECVD abgeschiedenen SiON Schichten hinsichtlich ihrer Stabilität. Dazu wurden die Prozesstemperatur und die Schichtzusammensetzung variiert. Die Charakterisierung der so entstandenen Schichten erfolgte mittels Ellipsometrie, Augerelektronenspektroskopie und resonanter Kernreaktions-Analyse. Für die Beurteilung der elektrischen Stabilität wurden I-UMessungen und Durchbruchsmessungen durchgeführt. Es wurde festgestellt, dass mit steigender Prozesstemperatur die Wasserstoffkonzentration sinkt und durch eine Ausheilung der Wasserstoffanteil verringert werden kann, was mit einer Dickenabnahme und einem Anstieg im Brechungsindex einhergeht. Des Weiteren wurde gezeigt, dass die bisher verwendeten Schichten mit einem O/(O+N) Verhältnis von 0,48 bereits ein Optimum darstellen und durch die Erhöhung der Prozesstemperatur oder die Veränderung der Schichtzusammensetzung nicht verbessert werden konnten. Durch die Beschichtung mit SiON ist eine Verbesserung der Betriebsdauer von Lichtemittern um den Faktor 100 möglich.
• The goal of this work is the improvement of the electrical properties of SiON layers produced by PECVD regarding to their stability. For this the process temperature and the layer composition were changed. To characterize the deposited layers ellipsometry, auger electron spectroscopy and nuclear reaction-analyzis were used. The evaluation of the electrical stability were performed by I-U and breakdown measurements. With rising process temperature a falling hydrogen content was detected. Furthermore, after annealing there was an increase in the refraction index and a decrease in the layer thickness because of the lower hydrogen concentration. It was shown that the used SiON layers with an O/(O+N) ration of 0,48 already exhibit an optimum for the reliability, and until now an improvement by changing the process temperature und the composition could not be achieved. Because of using SiON as a protection layer an improvement of the operation lifetime of light emitters by a factor of 100 is possible.