Grundlagen zur Anwendung der Hochtemperatur-Supraleiter in der Mikroelektronik Abschlussbericht

Within the framework of this coordinated project, the physics and technological fundamentals of the integration of HT superconductors in the processes and products of silicon-based microelectronic engineering have been established. A major task was to develop a reliable technology allowing lateral structurization of materials down to the submicron scale. Compatibility with the materials available for HT superconductivity being the goal, novel layer systems have been developed, as well as a number of novel concepts for structurization. A part project investigated the potential of HT superconductors for signal transmission in the high-frequency range. By means of optical transit-time measurements, the damping and dispersion of electrical signals along coplanar waveguide structures has been studied, for the major purpose of realistically evaluating the transmission performance of HT superconducting bridges. A key task of the project was investigation of in-situ deposition of epitactic YBCO films on semiconductor substrates. These studies examined materials mixing at the interface between semiconductor and supersonductor and yielded fruitful results contributing to the optimization of conditions governing deposition. Experiments combining the structurization techniques developed with silicon-based micromechanical techniques permitted the development of fast, sensitive HT superconducting microbolometers for the far and near infrared spectrum. (orig./MM)Innerhalb des Verbundvorhabens wurden physikalische und technologische Grundlagen zur Integration von Hochtemperatur-Supraleitern (HTSL) erarbeitet, die ihren Einsatz in der auf Silizium basierenden Mikroelektronik ermoeglichen. Im Vordergrund stand die Entwicklung einer zuverlaessigen Technologie zur lateralen Strukturierung bis in den sub-#mu#m-Bereich. Unter dem Aspekt der Kompatibilitaemit dem Materialsystem der HTSL wurden neuartige Maskierungssysteme, sowie eine Reihe neuer Konzepte fuer die Strukturuebertragung entwickelt. In einem Teilprojekt wurde das Potential der HTSL fuer die Signaluebertragung im Hochfrequenzbereich erforscht. An Hand von optischen Laufzeitmessungen wurden Daempfung und Dispersion elektrischer Signale entlang koplanarer Wellenleiterstrukturen untersucht. Vorrangiges Ziel dieser Untersuchungen war es, die Transmissionsqualitaet von HTSL-Verbindungselementen realistisch beurteilen zu koennen. Eine technologische Schluesselrolle innerhalb des Verbundprojektes nahm die in-situ-Abscheidung epitaktischer YBCO-Filma auf Halbleitersubstraten ein. Hier konnte man durch Untersuchungen zur Materialdurchmischung an der Grenzflaeche Halbleiter/Supraleiter fruchtbare Beitraege zur Optimierung der Abscheidebedingungen liefern. Durch Anwendung der Strukturierungstechnik in Kombination mit der auf Silizium basierenden Mikromechanik gelang die Entwicklung schneller, empfindlicher HTSL-Mikrobolometer fuer den nahen und fernen IR-Bereich. (orig./MM)SIGLEAvailable from TIB Hannover: F95B1110+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman