Empa-Nachwuchswissenschaftler-Stipendium fördert Forschung zu Nanobrüchen in Dünnschichtelektronik

Der Empa-Forscher Vivek Devulapalli wurde mit einem zweijährigen Empa Young Scientist Fellowship für sein Projekt MOSAIC ausgezeichnet. Das Vorhaben konzentriert sich auf die Untersuchung, wie nanometerdünne Mehrschicht-Metalloxidfilme auf atomarer Ebene brechen, delaminieren und sich verformen.

Dünne Schichten sind wesentliche Bestandteile moderner Elektronik wie Sensoren, Displays, Kondensatoren, Batterien und Transistoren. Trotz ihrer weit verbreiteten Nutzung sind ihre mechanischen Eigenschaften im Nanomaßstab noch nicht vollständig verstanden, was die Diagnose von Ausfällen in miniaturisierter Elektronik erschwert.

Devulapalli, Postdoktorand am Labor für Mechanik von Materialien und Nanostrukturen der Empa in Thun, wird fortgeschrittene Mikroskopietechniken einsetzen. Dazu gehören In-situ-Dehnungsmessungen und 4D-STEM, die es ihm ermöglichen, Verformungen und Rissbildung in Echtzeit während der Belastung der Proben zu beobachten.

Die Forschung beginnt mit Modellsystemen wie Siliziumoxid und Aluminiumoxid. Durch die Analyse, wie Zusammensetzung, Dichte und Schichtdicke die mechanische Leistung beeinflussen, zielt das Projekt darauf ab, grundlegende Erkenntnisse zu gewinnen, die zur Entwicklung robusterer Dünnschichtkomponenten für die Elektronik führen könnten.