Summary
وقد تم تطوير تقنية التي تزيل ني / الاتحاد الافريقي الأفلام الاتصال معدن من الركيزة للسماح لفحص وتوصيف الاتصال / الركيزة واجهات اتصال / NW الأجهزة الجاليوم أسلاك متناهية الصغر واحدة.
Abstract
واحد الجاليوم أسلاك متناهية الصغر (شمال غرب) الأجهزة ملفقة على شافي 2 يمكن أن يحمل تدهور قوية بعد الصلب بسبب وقوع تشكيل الفراغ في الاتصال / شافي 2 واجهة. هذا تشكيل الفراغ يمكن أن يسبب تكسير والتبطين للفيلم المعدنية، والتي يمكن أن تزيد من المقاومة أو تؤدي إلى الفشل الكامل للجهاز NW. من أجل معالجة القضايا المرتبطة تشكيل الفراغ، تم تطوير تقنية التي تزيل ني / الاتحاد الافريقي الأفلام الاتصال معدن من ركائز للسماح لفحص وتوصيف الاتصال / الركيزة واجهات اتصال / NW الأجهزة الجاليوم NW احد. يحدد هذا الإجراء درجة الالتصاق من الأفلام اتصال لالركيزة وNWS ويسمح لتوصيف التشكل وتكوين واجهة اتصال مع الركيزة وأسلاك. هذه التقنية مفيدة أيضا لتقييم كمية التلوث المتبقية التي لا تزال من NW التعليق علىالثانية من عمليات الطباعة بصفائح معدة ضوئيا على سطح NW-شافي 2 قبل ترسب المعادن. يتم عرض خطوات تفصيلية من هذا الإجراء لإزالة صلب الاتصالات ني / الاتحاد الافريقي لالمغنيسيوم مخدر الجاليوم NWS على شافي 2 الركيزة.
Introduction
مصنوعة أجهزة احد NW عن طريق تشتيت تعليق NW على ركيزة العازلة وتشكيل منصات الاتصال على الركيزة عبر ضوئيه التقليدية وترسب المعادن، مما يؤدي إلى مشكلة عشوائيا الأجهزة الطرفية اثنين. وعادة ما يستخدم سميكة شافي 2 الفيلم على رقاقة سيليكون باعتبارها الركيزة العازلة 1،2. للمعادن تترسب على سطح شافي 2، وهو مشكلة شائعة الناتجة عن المعالجة الحرارية هو وقوع تشكيل الفراغ في المعادن / شافي 2 واجهة. بالإضافة إلى تكسير والتبطين للفيلم المعادن، وهذا يمكن تشكيل الفراغ تؤثر سلبا على أداء الجهاز من زيادة في المقاومة الناجمة عن الحد من منطقة التماس. الاتصالات ني / الاتحاد الافريقي تتأكسد في N 2 / O 2 الاجواء هي نظام الاتصال السائدة المطبقة على ف الجاليوم 3-7. خلال المعالجة الحرارية في N 2 / O 2، وينشر ني إلى السطح لتشكيل بظاهرة والاتحاد الافريقي ينشر وصولا الىسطح الركيزة.
في هذا العمل، وقد تبين تشكيل الفراغ المفرط في الاتصال / NW والاتصال / شافي 2 واجهات لتحدث أثناء الصلب من الاتصالات ني / الاتحاد الافريقي لNWS على شافي 2 8. مورفولوجيا سطح الفيلم ني / الاتحاد الافريقي صلب، ومع ذلك، لا تشير إلى وجود فراغات أو الدرجة التي حدثت تشكيل الفراغ. لمعالجة هذه المشكلة، قمنا بتطوير تقنية لإزالة الاتصالات ني / الاتحاد الافريقي والجاليوم NWS من شافي 2 / سي ركائز من أجل تحليل واجهة للاتصال مع الركيزة وNWS. هذه التقنية يمكن استخدامها لإزالة أي هيكل الاتصال الذي يحتوي على التصاق الفقراء إلى الركيزة. تتم إزالة الأفلام ني / الاتحاد الافريقي مع الجاليوم NWS جزءا لا يتجزأ منها من الركيزة شافي 2 مع الشريط الكربون. وانضمت الشريط الكربون إلى دبوس معيار جبل لتوصيف عن طريق استخدام المسح الضوئي المجهر الإلكتروني (SEM) جنبا إلى جنب مع العديد من الأدوات الأخرى. الإجراء مفصلة عن القوات المسلحة البورونديةموصوفة rication الأجهزة الجاليوم NW واحد وتحليل الاتصال واجهة التشكل.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
كانت تزرع الجاليوم NWS المستخدمة في هذه التجارب من قبل خالية من حافز الجزيئية تناضد شعاع (مبي) على سي (111) ركائز 9. ويتضح الإجراء العام لإعداد تعليق NW من الركيزة مع NWS كما نمت في الشكل 1.
1. أسلاك متناهية الصغر التعليق التحضير
- يلتصق صغيرة (<5 مم × 5 مم) قطعة من NWS كما نمت على الركيزة.
- ملء قارورة صغيرة توج مع حوالي 1 مل من الأيزوبروبانول (IPA).
- وضع قطعة المشقوق في قنينة، وإغلاق الغطاء ويصوتن لمدة 30 ثانية من أجل إزالة NWS من الركيزة. مرة واحدة على استعداد، لا يزال تعليق NW قابلة للحياة لفترة ممتدة من الزمن.
2. إعداد الركيزة
ركائز المستخدمة هي مخدر مشددة (ρ ~ 0،001-0،005 Ω سم) 3 بوصة سي رقائق مع 200 نيوتن متر من نمت حراريا-شافي 2 على كلا الجانبين.
- إذا ايلىهو المطلوب الاتصال ctrical إلى الركيزة السيليكون، وحفر قبالة أكسيد من مساعدات من الرقاقة باستخدام مطبوع ري مع الشروط التالية، O 2 تدفق = 20 SCCM، CHF 3 تدفق = 50 SCCM، -240 V التحيز، 120 W لل 20 دقيقة. يساعد هذه الخطوة أيضا تجنب شحن من العينة خلال المجهر الإلكتروني.
- بعد أكسيد حفر، ويفر نظيفة عن طريق الغمر وجهه لأسفل باستخدام حامل ثلاثي القوائم في كوب 1،000 مل مع ~ 100 مل من الأسيتون لمدة 5 دقائق.
- إزالة رقاقة من الأسيتون وعلى الفور شطف جانبي الرقاقة باستخدام زجاجة بخ IPA من أكثر من 1،000 فارغة كوب مل، والتي سيتم استخدامها للنفايات المذيبات.
- كرر الخطوة 2 باستخدام IPA.
- كرر الخطوة 3 الشطف الرقاقة مع H 2 O منزوع الأيونات أكثر من الدورق النفايات المذيبات.
- كرر الخطوة 2 باستخدام H 2 O. منزوع الأيونات
- ضربة الجافة باستخدام رقاقة N الجافة مضغوط 2.
3. أسلاك متناهية الصغر تشتت
- يلتصق نظيفة ثأفير إلى 4 أرباع متساوية. وسوف يكون كل ربع 3 أنماط الاتصال المودعة على ذلك في المناطق العامة هو مبين في الأرقام 2A وباء.
- يصوتن القارورة من NW التعليق قبل الاستغناء من أجل الحصول على تركيز NW موحدة في التعليق.
- تعيين micropipette لحجم قطرة المطلوب (3-30 ميكرولتر) ورسم تعليق NW من القارورة.
- تأخذ قطعة الركيزة (¼ رقاقة) التي سيتم استخدامها للتفريق وضمان أن يكون مستوى بحيث التعليق NW لا تهاجر بعيدا إلى الحواف.
- الاستغناء عن التعليق على NW (المؤكسد) السطح الأمامي من الركيزة سي في المنطقة العامة حيث سيتم إيداع نمط الاتصال. إذا رغبت في ذلك، وديعة قطرات إضافية من تعليق NW في نفس المنطقة، بعد المذيب من الانخفاض السابق قد تبخرت تماما.
- كرر الخطوة 3.4 لمناطق أخرى حيث 2 نمط الاتصال سيكون. لا تستغني تعليق NW من أكثرمن 1 المدى النمو على قطعة ركيزة واحدة (¼ رقاقة) من أجل تجنب التلوث المتبادل. ويتضح تشتت تعليق NW على الركيزة في أرقام 2C والتطوير.
- بعد أن تبخرت قطرة النهائي من NW التعليق، ضع عينة الوجه إلى أسفل في حامل ثلاثي القوائم وتراجع بلطف في الحمامات المتعاقبة من الأسيتون والأيزوبروبانول لإزالة الشوائب غير المرغوب فيها. شطف في H 2 O منزوع الأيونات، وضربة الجافة في N 2. لا تستخدم زجاجات بخ أو يصوتن المذيب خلال هذه عملية التنظيف لتجنب إزالة الزائدة من NWS من على سطح الأرض.
4. ضوئيه من نمط الاتصال
استخدام تقنيات الطباعة التصويرية القياسية لإنشاء نمط الاتصال في غرفة نظيفة مع الظروف المحيطة من ~ 20 درجة مئوية والرطوبة النسبية ~ 40٪. سوف قناع كثافة اليجنر (الخطوة 4.6)، وقت التعرض (الخطوة 4.8) ووضع الوقت (الخطوة 4.9) تكون تعتمد على المعدات والثانية ينبغي تعديلها لإنتاج أقصى قدر تعريف النمط مع رفع خارج مقاومة (LOR) تقوض من حوالي 0.5 ميكرون.
- تدور انطلاقه مقاومة على عينة باستخدام خطوتين صفة (1) 300 دورة في الدقيقة لمدة 10 ثانية (2) 2،000 دورة في الدقيقة لمدة 45 ثانية.
- وضع عينة على طبق ساخن لخبز لمدة 5 دقائق على 150-170 درجة مئوية.
- إزالة عينة والسماح لتبرد لمدة 30 ثانية ثم تدور على مقاومة للضوء باستخدام خطوتين صفة (1) 1،000 دورة في الدقيقة لمدة 3 ثانية (2) في 5،000 دورة في الدقيقة لمدة 45 ثانية.
- وضع عينة على طبق ساخن لخبز لمدة 1 دقيقة في 115 درجة مئوية.
- تسمح العينة لتبرد لمدة 1 دقيقة.
- معايرة قناع اليجنر إلى شدة ضوء ~ 1.90 ميغاواط / سم 2.
- تحميل العينة إلى قناع اليجنر، مع قناع المناسبة لنمط الاتصال المثبتة.
- جلب عينة في اتصال مع قناع وفضح عينة لمدة 24 ثانية.
- تطوير مقاومة للضوء عن طريق عينة يحوم في كوب من المطور لمدة 21 ثانية.
- شطف مع H 2 O منزوع الأيونات وضربة الجافة ثإيث N 2.
5. عينة المعالجة المسبقة قبل ترسب المعادن
قبل تحميل العينات في المبخر شعاع الإلكترون لترسب المعادن، وإعطاء رقاقة منقوشة علاج الأوزون والأشعة فوق البنفسجية وحمض الهيدروكلوريك: H 2 O حمام.
- عينات الحمل إلى الأشعة فوق البنفسجية مولد الأوزون لمدة 10 دقيقة مع فائق النقاء O 2 معدل تدفق 80 SCCM.
- بعد العلاج بالأوزون والأشعة فوق البنفسجية، وعينات من مكان في حمض الهيدروكلوريك: H 2 O (1:10) حل لمدة 1 دقيقة في درجة حرارة الغرفة.
- شطف عينات مع H 2 O منزوع الأيونات وضربة الجافة بلطف مع N 2.
6. شعاع الإلكترون التبخر من الاتصال المعادن
- مباشرة بعد المعالجة، تركيب العينات إلى الصوانى باستخدام مسامير ومقاطع والصوانى آمنة في المبخر البريد شعاع. تأكد من أن يكفي ني والاتحاد الافريقي متاحة للترسب.
- ضخ أسفل غرفة حتى يكون الضغط أقل من 1.3 × 10 -3 Pو(1 μTorr) (قد يتطلب ضخ بين عشية وضحاها).
- مجموعة عالية الجهد إلى 10 كيلو فولت وتبدأ دوران عينات في 5 دورة في الدقيقة. يتم إغلاق مصراع جعل بالتأكيد.
- حدد بوتقة ني وأدخل المعلمات لني في رصد معدل وضوح الشمس. إيداع 50 نانومتر (500 Å) ني بمعدل ترسب ~ 0.1 نانومتر / ث.
- بمجرد أن يبرد مصدر ني بما فيه الكفاية لأسفل (~ 15 دقيقة)، والتحول إلى الاتحاد الافريقي بوتقة، تغيير المعلمات إلى تلك الخاصة الاتحاد الافريقي، وإيداع 100 نانومتر (1،000 Å) للاتحاد الافريقي في معدل ترسب ~ 0.1 نانومتر / ثانية.
- مرة واحدة قد بردت الاتحاد الافريقي بوتقة أسفل (~ 10 دقيقة)، وتنفيس وتفريغ غرفة عينة الصوانى. إذا لم تكن متأكدا من سماكة المعادن، واستخدام profilometer لتحديد سمك ني / الاتحاد الافريقي.
7. الاتصال المعادن الرفع حالا
- إزالة عينات من الصوانى ووضع في حمام متجرد مقاوم الضوء في درجة حرارة الغرفة لبضع ساعات لرفع قبالة معدنية تترسب على مقاومة للضوء. إذا رغبت في ذلك، رفع درجة حرارة حمام إلى حوالي 50-60 درجة مئوية إلى acceleمعدل انطلاقه.
- إذا لم يكن هذا المعدن تؤتي ثمارها تماما، استخدام زجاجة بخ من مزيل PG لإزالة بقوة المعدن غير مرغوب فيها المتبقي من السطح. لا يصوتن العينة لأن هذا يمكن أن يسبب أسلاك لكسر خالية من المعدن.
- شطف مزيل PG من العينة مع IPA في كوب النفايات المذيبات ووضع العينة إلى دورق نظيفة IPA.
- كرر الخطوة 7.3 باستخدام H 2 O منزوع الأيونات ثم ضربة العينة الجافة باستخدام N 2.
8. الاتصال يصلب
أجهزة اختبار قبل يصلب الاتصال من أجل مقارنة هذه مع أجهزة صلب. أداء يصلب الاتصال من الأفلام ني / الاتحاد الافريقي باستخدام annealer الحراري السريع (RTA) مع فائق النقاء N 2 / O 2 (3:1) مثل الغاز العملية.
- الانتظار على الأقل 24 ساعة بعد إزالة الاتصال المعدنية قبل عينات الصلب، لضمان وصلت الاتصالات المعدن التوازن بعد الترسيب.
- عينات الحمل وضبط معدل تدفق N 2 / O 2-1،4 SLPM.
- عينات يصلب على 550 درجة مئوية لمدة 10 دقيقة. كان معدل زيادة درجة الحرارة ~ 500 درجة مئوية / دقيقة.
9. إزالة ني / الاتحاد الافريقي السينمائي
منذ إزالة الفيلم ني / الاتحاد الافريقي هو عملية مدمرة، وعادة ما يتم تصويرها الأجهزة واختبارها قبل هذه الخطوة. ويتضح هذا الإجراء لإزالة الفيلم ني / الاتحاد الافريقي في الشكل 3.
- الانتظار على الأقل 24 ساعة بعد الاتصال يصلب قبل إزالة فيلم ني / الاتحاد الافريقي.
- يلتصق قطعة من العينة من منطقة الفائدة. جعل حجم متأكدا من عينة كبيرة بما فيه الكفاية من أجل الاستيلاء على الحواف مع ملاقط دون لمس مجال الاهتمام.
- تأمين دبوس كعب SEM جبل في حامل بحيث الجبل يمكن نقلها بسهولة أو يؤخذ بها.
- وضع قطعة من جonductive الشريط الكربون مسطحة على سطح جبل. قطعة من الشريط الكربون يجب أن تكون أكبر من مساحة الفيلم الذي هو المراد إزالتها. علامة تبويب الكربون موصل وهذا هو الحجم الدقيق للسطح جبل يعمل بشكل جيد جدا لهذا التطبيق. تطبيق الشريط الكربون أو علامة التبويب إلى سطح جبل ببطء وبعناية للتأكد من أن السطح على نحو سلس قدر الإمكان.
- قبل إزالة الدعم من الشريط، وذلك باستخدام الإصبع، تضغط بشدة على الشريط بحيث يتم التمسك بحزم على سطح جبل. وهذا مهم جدا حتى ان الشريط لا تؤتي ثمارها مع العينة.
- أخذ عينة قطعة المشقوق ووضع بلطف مجال الاهتمام مباشرة على الشريط الكربون على طول حافة جبل ان هذه المنطقة من العينة التي تم استخدامها للتعامل مع مع ملاقط معلقة قبالة (3A الشكل) الحافة. مرة واحدة تم وضع العينة على الشريط، لا إزالته لاعادة تموضع من أجل تجنب تدمير الفيلم ني / الاتحاد الافريقي.
- اضغط بشدة على أسفلإلى الجزء الخلفي من العينة باستخدام ملقط (الشكل 3B). والحرص على عدم الضغط من الصعب جدا على العينة حول حواف جبل لأن هذا يمكن أن يسبب عينة لكسر.
- لإزالة الركيزة، واتخاذ شفرة حلاقة نظيفة أو مشرط ودفع برفق بين الركيزة والشريط على طول حواف العينة (الشكل 3C). كرر هذه العملية بعناية، بايعاز شفرة الحلاقة أبعد قليلا في كل مرة حتى يمكن بسهولة مقشر الركيزة قبالة عن طريق الاستيلاء عليه مع ملاقط. يمكن استخدام الكثير من القوة كسر العينة. للحفاظ على الشريط من نزوله مع الركيزة، وضع زوج من ملقط أو التحقيق على منطقة الشريط الذي هو المجاورة لالركيزة عند التحديق الركيزة من (الشكل 3C). ينبغي أن يظل الفيلم ني / الاتحاد الافريقي صلب انضمت إلى الشريط (الشكل 3D). في المتوسط، وهذا يستغرق حوالي خطوة 1 دقيقة لإكمال.
- صورة إزالة حديثا فيلم ني / الاتحاد الافريقي باستخدام SEM في أقرب وقت ممكن حتى لق لمراقبة واجهة تتعرض حديثا من الفيلم قبل أن يصبح الملوثة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
ويرد مثال على تحليل ووزارة شؤون المرأة في صلب الأفلام ني / الاتحاد الافريقي إزالتها من الركيزة شافي 2 باستخدام الشريط الكربون في الشكل 4. يظهر سطح الاتصال ني / الاتحاد الافريقي قبل إزالة في الشكل 4A. يظهر الجانب السفلي من نفس المنطقة من معين هذا الفيلم ني / الاتحاد الافريقي بعد إزالة في الشكل 4B. مقارنة بين السطح والتشكل السفلي يمكن أن تساعد في تحديد ما إذا كان هناك علاقة بين الاثنين. على سبيل المثال، عند مقارنة الصورتين، فإنه يمكن أن نرى أن البقع الداكنة في الفقرة (أ) يتزامن مع ميزات مظلمة في (ب). في تكبير أعلى، يمكن تمييزها من الميزات الهامة التشكل السفلي ني / الاتحاد الافريقي. جنبا إلى جنب مع استخدام التحليل الطيفي والتشتت الطاقة (EDS)، من أجل تحديد تكوين ميزات مختلفة من التشكل السفلي، والهيكل العام للفيلم ني / الاتحاد الافريقي على شافي 2 بعد يمكن التأكد الصلب. وإزالة الفيلم ني / الاتحاد الافريقي التي كان PROPEيظهر استعداد RLY في التكبير أقل في الشكل 4C. تشكيل الفراغ هو موحد عبر فيلم ولم يحدث أي تكسير أو كسر الفيلم. الشكل 4D مثال لإزالة الفيلم ني / الاتحاد الافريقي التي كانت سيئة الإعداد. وهذه العينة لم تتلق التنظيف المعالجة قبل الترسيب المعادن، وتلوث المتبقية تنتجها توزيع الفراغ غير منتظم وmacrovoids الكبيرة التي تشبه البثور. عند إزالة الفيلم، وكان الشريط تأتي من بعض من الجبل والتجاعيد، مما تسبب في الفيلم لتحطيم.
أحد التطبيقات الهامة لهذه التقنية على تحليل واجهة مورفولوجيا الاتصال / NW. ويبين الشكل 5 صور SEM من الجانب السفلي من صلب الأفلام ني / الاتحاد الافريقي التي كان قد أودع على NWS فرقت على ركائز شافي 2 / سي. الدول النووية، والتي هي جزء لا يتجزأ في أفلام ني / الاتحاد الافريقي، كما تؤتي ثمارها مع الأفلام على إزالة الكربون مع الشريط. في تكبير أكبر، لىكه الصورة هو مبين في الشكل 5A، وتوزيع الفراغات نسبة إلى NWS يمكن ملاحظتها. في تكبير أعلى، مثل الصور في أرقام 5B و C، والمجهرية الاتصال / NW يمكن دراسة أكثر شمولا. ليس من غير المألوف لNWS في خلع من فيلم ني / الاتحاد الافريقي على تقشير تشغيله من الركيزة، كما هو مبين في أرقام 5A وC. وهذا يسمح لفحص واجهة الاتصال / NW التي لولاها يكون غامضا إذا كان NW ظلت في مكانها.
يمكن إجراء تحليل كمي أكثر من خلال استخدام برامج التصوير. ويستند المثال هو مبين في الشكل (6) على ارتباط التلوث المتبقية من المعالجة مع تشكيل الفراغ في واجهة من ني / الاتحاد الافريقي مع شافي 2 10. وجود هذا التلوث المتبقي يمكن أن يسبب زيادة كبيرة في عدد من الفراغات لوحظ في ركان الاتصال / واجهة الركيزة. عن طريق قياس درجة تشكيل الفراغ في واجهة الاتصال / الركيزة، يمكن تقييم فعالية أساليب التنظيف المختلفة. تركز هذه التجارب على فعالية مختلف وسائل التنظيف قبل ترسب ني / الاتحاد الافريقي على شافي 2 لإزالة التلوث المتبقية. تم تحديد مساحة المناطق باطلة باستخدام برامج التصوير. باستخدام الصور ووزارة شؤون المرأة، تم تحليل 100 ميكرون 2 متعددة المجالات لكل عينة ومتوسط مساحة الفراغ (كنسبة مئوية من المساحة الإجمالية) لكل من أساليب إعداد وتنظيف مختلفة تم تحديدها. يتم رسم البيانات في الشكل 6G مع الانحراف المعياري لمجموعة البيانات التي يمثلها أشرطة الخطأ.
الشكل 1. الإجراء العامة لإعداد وادن NW تعليقنشوئها وتشتت. اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .
الشكل 2. إجراءات تشتت NW تعليق. اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .
الرقم 3. الإجراء لإزالة صلب الفيلم ني / الاتحاد الافريقي من شافي 2 / سي الركيزة. (أ) الخطوة 9.6، وضعت عينة بلطف على الجبل مع الشريط الكربون. (ب) الخطوة 9.7، يتم تطبيق قوة إلى الجزء الخلفي من العينة. (ج) الخطوة 9.8، إزالة الركيزة من السيارة بون الشريط باستخدام شفرة حلاقة. (د) الخطوة 9.8، لا يزال فيلم صلب ني / الاتحاد الافريقي انضمت إلى الشريط. انقر هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .
الشكل 4. (أ) SEM صورة صلب الاتصال ني / الاتحاد الافريقي. (ب) SEM صورة نفس ني / الاتحاد الافريقي الفيلم هو مبين في الفقرة (أ) بعد إزالتها مع الشريط الكربون للكشف السفلي لها. (ج) إزالة الفيلم ني / الاتحاد الافريقي التي أعدت بشكل صحيح. (د) إزالة الفيلم ني / الاتحاد الافريقي التي أعدت بشكل سيئ. (صور (أ) و (ب) مأخوذة من المرجع 8). اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .
together.within صفحة = "دائما"> 
الرقم 5. الصور SEM من الجانب السفلي من صلب الأفلام ني / الاتحاد الافريقي التي ترسبت على NWS التي كانت مشتتة على ركائز شافي 2 / سي ومن ثم إزالتها مع الشريط الكربون. (أ) المساحة يظهر NW داخل الفيلم ني / الاتحاد الافريقي صلب جنبا إلى جنب مع حيث قد NW كان قبل طرد. (ب) عرض عن قرب من NW داخل الفيلم ني / الاتحاد الافريقي صلب. (ج) عن قرب من حيث NW كان قبل طرد. (صور (ب) و (ج) مأخوذة من المرجع 8). اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .
الرقم 6. SEM طالسحراء من الجانب السفلي من صلب الأفلام ني / الاتحاد الافريقي تترسب على الأسطح شافي 2 التي تلقت متفاوتة المعالجات السطحية (أ) - (ج) عينات حيث تلقى سطح شافي 2 أي معالجة الطباعة بصفائح معدة ضوئيا قبل predeposition التنظيف. (د) - (و) حيث تلقى عينات سطح شافي 2 تجهيز الطباعة بصفائح معدة ضوئيا قبل predeposition التنظيف. (ز) القيم من المناطق من المناطق باطلة المرسومة لكل عينة المبينة في الفقرة (أ) - (و). (الصور والحبكة أخذت من مرجع 10). اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .
الرقم 7. (أ) SEM صورة جهاز NW الفردية </ قوي>. (ب) نمط اتصال كاملة. (ج) عن قرب نظرا لنمط الاتصال. اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
تقنية عرض يسمح للتحليل الاتصال / الركيزة والاتصال / NW المجهرية الأجهزة NW احد. المزايا الرئيسية لهذه التقنية منخفضة التكلفة والبساطة. فإنه يسمح للتحليل نوعي وكمي من واجهة الاتصال على نطاق واسع مع الركيزة وكذلك على نطاق submicrometer مع NWS الفردية. استخدام الشريط الكربون لإزالة الفيلم وSEM بذرة دبوس لعينة تصاعد تجعل من الممكن للتحليل باستخدام تقنيات توصيف البيئات التي تتطلب الضغط المنخفض نظيفة. بالإضافة إلى استخدام SEM لتصوير التشكل واجهة، والعديد من تقنيات توصيف أخرى يمكن استخدامها، بما في ذلك EDS، الأشعة السينية الضوئية الطيفي (XPS)، اوجير الطيفي الإلكترون (AES) والقوة الذرية المجهري (AFM).
واحد من شأنه تعديل ممكن لإجراء تشتت NW يكون لحفر نمط إلى الركيزة قبل التشتت الذي يظهر locati محددةعلى من حيث ستكون كل نمط الاتصال من أجل مزيد من التنسيب الدقيق للتعليق NW. وهذا يتطلب خطوات معالجة إضافية تزيد من تعقيد عملية فضلا عن فرصة لتلوث المتبقية. قضية أخرى لعملية تشتت NW هو مقدار NW التعليق الذي سيتم تفرقوا. مبلغ محدد يعتمد على حجم ونمط الاتصال. لنمط الاتصال الحجم 1 سم 2 التي كانت تستخدم في تجاربنا، كان انخفاض 30 ميكرولتر الحجم كاف لتغطية المنطقة نمط الاتصال. فمن المستحسن أن لا يزيد عن اثنين من التطبيقات من NW تعليق تطبيقها في مجال معين من أجل تفادي تراكم فائض من المذيبات. إذا كان المطلوب عدد سكانها NW أكثر كثافة على الركيزة، يجب إضافة كمية أقل من المذيبات إلى تعليق NW أثناء التحضير.
المعلمات من عملية ضوئيه تعتمد على مقاومات الضوء محددة والمطور المستخدمة، وبالتاليقد يتطلب ضوئيه نمط الاتصال التعديل من أجل تحقيق تعريف النمط الأمثل. وسوف تعرض بالضبط وتطوير الظروف تختلف أيضا بوصفها وظيفة من الظروف المحيطة في غرفة نظيفة. لتطبيق مقاومة للضوء، فمن المستحسن أن حجم العينة لا تكون أصغر من رقاقة الربع وأن أنماط الاتصال لا توضع على طول حافة العينة بسبب الآثار حافة على مقاومة للضوء. كان نمط الاتصال المستخدمة في هذه التجارب لإنتاج أجهزة NW-2 محطة، يظهر مثال منها في الشكل 7A. نمط الاتصال (1 سم 2) يتكون من 4 صفوف من 48 مجموعات من 2 منصات (250 ميكرون س 500 ميكرون) مفصولة حجم الفجوة محددة، كما هو موضح في الشكلين 7B و C. كل مجموعة لديها حجم الفجوة مختلفة؛ مجموعة أنا هو 3 ميكرون، والثاني هو 4 ميكرون، والثالث هو 5 ميكرون، والرابع هو 6 ميكرون. كما هو مبين طن ممثل النتائج، ويمكن أيضا أن يتحقق إزالة الفيلم ني / الاتحاد الافريقي دون مقاومة للضوء الزخرفة من الفيلم ني / الاتحاد الافريقي.
بساطة عملية الإزالة فيلم ني / الاتحاد الافريقي يجعلها اضحة إلى حد ما ولكن بعض الخطوات قد يستغرق بعض الممارسة. على وجه الخصوص، الخطوتين 7 و 8 ينبغي التمرن باستخدام عينات وهمية من أجل تحديد المبلغ الصحيح للقوة من أجل التقدم بطلب للحصول الفيلم على الانضمام إلى الشريط دون كسر العينة. من أجل تحديد منطقة الفراغ باستخدام برامج التصوير، يجب أن SEM الصور من الأفلام إزالة تكون من المناطق موحدة الكبيرة التي لا يتم تقسيم مفرط يصل كما هو موضح في الشكل 4C.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
أعلن عن أي تضارب في المصالح.
Acknowledgments
فإن الكتاب أود أن أنوه الأفراد في شعبة الكم الالكترونيات والضوئيات من المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا في بولدر، CO على مساعدتهم.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| REAGENTS and MATERIALS | |||
| Lift-off resist | MicroChem | LOR 5A | Varies according to application |
| Photoresist | Shipley | 1813 | Varies according to application |
| Developer | Rohm and Haas Electronic Materials | MF CD-26 | Varies according to application |
| Photoresist stripper | MicroChem | Nano Remover PG | Varies according to application |
| Ni source | International Advanced Materials | 99.999% purity | |
| Au source | International Advanced Materials | 99.999% purity | |
| SiO2/Si wafers | Silicon Valley Microelectronics | 3-inch <100> N/As 0.001-0.005 ohm-cm, 200 nm thermal oxide | |
| Carbon tape | SPI Supplies | 5072, 8 mm wide | |
| Solvents are standard semiconductor or research grade. Vendor is not important for the experimental outcome. | |||
| Reactive ion etch gases and thermal annealing gases are high purity grade. Vendor is not important for the experimental outcome. | |||
| EQUIPMENT | |||
| Ultrasonic cleaner | Cole-Palmer | EW-08849-00 | Low power |
| Micropipette | Rainin | PR-200 | Metered, disposal tips |
| Reactive ion etcher | SemiGroup | RIE 1000 TP | Other vendors also used with different process parameters |
| Mask aligner | Karl Suss | MJB3 | Other vendors also used with different process parameters |
| UV ozone cleaner | Jelight | Model 42 | Other vendors also used with different process parameters |
| E-beam evaporator | CVC | SC-6000 | Other vendors also used with different process parameters |
| * Manufacturers and product names are given solely for completeness. These specific citations neither constitute an endorsement of the product by NIST nor imply that similar products from other companies would be less suitable. | |||
References
- Lu, W., Lieber, C. M.
- Mater Res, A. nnuR. ev 34, 83-122 (2004).
- Pettersen, S. V., Grande, A. P., et al. Formation and electronic properties of oxygen annealed Au/Ni and Pt/Ni contacts to p-type. 22, 186-193 (2007).
- Chen, L. C., Ho, J. K., et al. The Effect of Heat Treatment on Ni/Au Ohmic Contacts to p-Type. 176, 773-777 (1999).
- Liday, J., et al. Investigation of NiOx-based contacts on p-GaN. J. Mater. Sci. Mater. Electron. 19, 855-862 (2008).
- Narayan, J., Wang, H., Oh, T. H., Choi, H. K., Fan, J. C. C. Formation of epitaxial Au/Ni/Au ohmic contacts to p-GaN. Appl. Phys. Lett. 81 (21), 3978-3980 (2002).
- Ho, J. K., Jong, C. S., et al. Low-resistance ohmic contacts to p-type GaN achieved by the oxidation of Ni/Au films. J. Appl. Phys. Lett. 86 (8), 4491-4497 (1999).
- Herrero, A. M., Blanchard, P., et al. Microstructure evolution and development of annealed Ni/Au contacts to GaN nanowires. Nanotechnology. 23 (36), 5203.1-5203.10 (2012).
- Bertness, K. A., Roshko, A., Sanford, N. A., Barker, J. M., Davydov, A. V. Spontaneously grown GaN and AlGaN nanowires. J. Crystal Growth. 287, 522-527 (2006).
- Herrero, A. M., Bertness, K. A. Optimization of Dispersion and Surface Pretreatment for Single GaN Nanowire Devices. J. Vac. Sci. Tech. B. 30 (6), 2201.1-2201.5 (2012).
