Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS
Zawartość zarchiwizowana w dniu 2022-12-23

Microstructure and chemistry of bufferlayers in multi-layered structures based on high temperature superconducting thin films for ULSI interconnections and passive microwave devices

Cel

Microwave wireless communications and microelectronics circuitry applications of high-TC superconductors are the most promising areas for a near-term large-scale commercialisation. For wireless communications and ULSI interconnections the development of the industrial-oriented reliable and cost-effective technologies of the HTS-components production requires the subsequent depositions of the complex multi-layered thin film devices. Multi-layered film structures appear to be needed due to a necessity to provide a perfect chemical, structural, mechanical, thermal and physical compatibility between the main ground templates and the superconducting film.

It will consist of
(i) single-crystalline sapphire for microwave passive components;
(ii) single-crystalline silicon for microelectronics circuitry, on one side, and quasi-single-crystalline perfect YBCO film with a very smooth surface and the highest superconducting properties, on the other side.

Working in collaboration, researchers of six European groups/laboratories will jointly study and develop multi-layered thin film compositions based on high-TC superconductors (HTS) for microwave devices in mobile, cellular and space communications as well as for the microelectronics circuitry based on the ULSI as interconnections. The six partners are: the National Centre for HREM (TU Delft, The Netherlands), University of Jena (Jena, Germany), Daresbury Synchrotron Laboratory (Daresbury, UK) Institute for Metal Physics of National Academy of Sciences of Ukraine (Kiev, Ukraine), Institute of Solid State and Semiconductor Physics Of Academy of Science of Byelorus (Minsk, Byelorus) and Institute for Applied Physics of Academy of Sciences of Moldova (Kishinev, Moldova).
Within the project it is planned to study the growth mechanisms of oxide and silicide buffer layers and high-TC YBa2Cu3O7 (HTS YBCO) films on various substrates. The formation of extended (linear and planar) microdefects during the multi-layered films deposition as well as crystal lattice defect densities and their spatial distribution and the preferential direction of the films will be correlated to particular nucleation and growth modes. Furthermore, investigations will be performed on the dependencies of the microwave surface resistance, RS, in the temperature and microwave power range below TC versus the density and spatial distributions of the extended defects (in particular, upon the linear defects - growth-induced dislocations). The final goal will be to be able to control all interface phenomena during the deposition, nucleation and growth and further device processing such that devices with the required properties are obtained. Furthermore, it is planned to study the effect of thin gold films deposited on the top of YBCO films (to prevent interaction with environment) on the microwave surface resistance and to determine the reasons of the unpredictable changes in RS as a function of temperature and gold layer thickness.

The interdiffusion mechanisms in YBCO/CoSi2/Si; YBCO/CeO2/CoSi2/Si thin film multilayers will be investigated
(i) to determine the thermal and chemical stability factors for these structures;
(ii) to evaluate the mechanical stress/strain arising within these multi-layered thin films and;
(iii) to determine physical and chemical parameters for the stress reduction.

The interrelation between the formation of defects in multi-layered buffered films and characteristics of crystal structure defects in the single-crystalline silicon substrate will be investigated to determine the reasons for
(i) the pinhole origination in CoSi2 film;
(ii) the surface and interfaces roughness during the deposition and processing. Also it is planned to find out the effective ways to control the defect microstructure in YBCO/CoSi2/Si; YBCO/CeO2/CoSi2/Si thin multilayered films for application as the interconnection components within a semiconductor device.
The participants will use various growth/deposition/processing techniques to develop highly perfect YBCO materials with extremely low microwave surface resistance at 77 K (lower by two order of magnitude than in pure copper) at RF frequency for applications in wireless systems such as filters, resonant structures and antennas. The growth/deposition/processing techniques include pulsed laser deposition, DC and RF magnetron sputtering as well as electron beam evaporation. Apart from research on interfacial phenomena focussed at thin film nucleation and growth, a proper choice of materials in the multilayers and their processing will be important to strongly reduce the so-called 'weakly coupled' regions in YBCO. The extended structure defects in the films are the main sources of the microwave power losses, the surface resistance increase, and the surface roughness and pinholes formation. Controlling a multitude of extended defects formation one can control also the critical current density, JC, which is the most important feature for interconnections.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Więcej informacji: Europejski Słownik Naukowy.

Projekt nie został jeszcze sklasyfikowany według klasyfikacji EuroSciVoc.
Wskaż dziedziny nauki, które twoim zdaniem są najbardziej istotne z punktu widzenia tego projektu i pomóż nam usprawnić naszą usługę klasyfikacji.

Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować

Program(-y)

Wieloletnie programy finansowania, które określają priorytety Unii Europejskiej w obszarach badań naukowych i innowacji.

Temat(-y)

Zaproszenia do składania wniosków dzielą się na tematy. Każdy temat określa wybrany obszar lub wybrane zagadnienie, których powinny dotyczyć wnioski składane przez wnioskodawców. Opis tematu obejmuje jego szczegółowy zakres i oczekiwane oddziaływanie finansowanego projektu.

Zaproszenie do składania wniosków

Procedura zapraszania wnioskodawców do składania wniosków projektowych w celu uzyskania finansowania ze środków Unii Europejskiej.

Brak dostępnych danych

System finansowania

Program finansowania (lub „rodzaj działania”) realizowany w ramach programu o wspólnych cechach. Określa zakres finansowania, stawkę zwrotu kosztów, szczegółowe kryteria oceny kwalifikowalności kosztów w celu ich finansowania oraz stosowanie uproszczonych form rozliczania kosztów, takich jak rozliczanie ryczałtowe.

Brak dostępnych danych

Koordynator

Delft University of Technology TU Delft
Wkład UE
Brak danych
Adres
Rotterdamseweg 137
2628 AL Delft
Niderlandy

Zobacz na mapie

Koszt całkowity

Ogół kosztów poniesionych przez organizację w związku z uczestnictwem w projekcie. Obejmuje koszty bezpośrednie i pośrednie. Kwota stanowi część całkowitego budżetu projektu.

Brak danych

Uczestnicy (5)

Moja broszura 0 0