Method Article

يمكن عزوها بالذرة البنية النانوية تلفيق

DOI:

10.3791/52900

⸱

July 17th, 2015

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Zyvex Labs, 2Department of Physics, University of Texas at Dallas, 3Department of Materials Science and Engineering, University of Texas at Dallas, 4Materials Science and Engineering, University of North Texas, 5National Institute of Standards and Technology

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نبلغ عن بروتوكول للجمع بين القياس الذري لمجهر المسح النفقي للزخرفة السطحية مع ترسيب الطبقة الذرية الانتقائي وحفر الأيونات التفاعلية. باستخدام عملية قوية تنطوي على العديد من التعرض للغلاف الجوي والنقل ، يتم تصنيع الهياكل النانوية ثلاثية الأبعاد مع القياس الذري.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

سيتطلب تقليل حجم الهياكل النانوية المحفورة إلى ما دون نطاق 10 نانومتر في النهاية فهما على نطاق ذري لعملية التصنيع بأكملها المستخدمة من أجل الحفاظ على تحكم رائع في كل من حجم الميزة وكثافة الميزة. هنا ، نوضح طريقة لتتبع الهياكل التي تم حلها ذريا والتحكم فيها من التعريف الأولي للقالب من خلال قياس البنية النانوية النهائي ، مما يفتح مسارا للتحكم الذري من أعلى إلى أسفل على التصنيع النانوي. الطباعة الحجرية لإزالة التكمل بالهيدروجين هي الخطوة الأولى في عملية التصنيع النانوية متبوعة بترسب طبقة ذرية انتقائية يصل إلى 2.8 نانومتر من التيتانيا لصنع قناع حفر نانوي. يظهر التباين مع الخلفية ، مما يشير إلى آليات مختلفة للنمو على الأنماط المرغوبة وعلى الخلفية المخلة H. ثم يتم نقل الأنماط إلى الجزء الأكبر باستخدام النقش الأيوني التفاعلي لتشكيل هياكل نانوية بطول 20 نانومتر مع عرض خطوط يصل إلى ~ 6 نانومتر. لتوضيح قيود هذه العملية ، يتم تصنيع مصفوفات من الثقوب والخطوط. يتم تنفيذ خطوات عملية التصنيع النانوي المختلفة في مواقع متباينة ، لذلك تتم مناقشة تكامل العملية. تتم مناقشة القضايا ذات الصلة بما في ذلك استخدام العلامات الإيمانية للعثور على الهياكل النانوية على عينة عيانية وحماية سطح Si (100)-H التفاعلي كيميائيا من التدهور بسبب التعرض للغلاف الجوي.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

كما يصبح أكثر أهمية تكنولوجيا النانو في مجموعة واسعة من المجالات، فهم الهياكل التي يجري تشكيلها مكاسب أهمية، وخاصة في مجالات الطباعة الحجرية والإلكترونيات. التأكيد على أهمية علم القياس على مقياس النانو، وتحديدا على مستويات أقل من 10 نانومتر، وتجدر الإشارة إلى أن الاختلاف في حجم الميزة فقط 1 نانومتر يشير إلى وجود تباين كسور لا يقل عن 10٪. هذا الاختلاف يمكن أن يكون لها آثار كبيرة على أداء الجهاز والطابع المادي 1،2 - 4 استخدام الأساليب الاصطناعية، والسمات الفردية شكلت بدقة متناهية مثل نقاط الكم أو الجزيئات المعقدة الأخرى يمكن أن تكون ملفقة، 2،5،6 ولكن تفتقر عموما نفس الدقة في ميزة التنسيب والتوجيه، على الرغم ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. مثال الموضع إعداد نموذج

  1. إعداد رقائق
    1. تصميم قناع حفر المناسب لوضع علامات تحديد في سي (100) رقاقة. باستخدام الطباعة الحجرية الضوئية القياسية وري، حفر شبكة من خطوط كعلامات إيمانية إلى الرقاقة التي سيتم أخذ عينات STM. يجب أن تكون خطوط 10 ميكرون واسعة، 1 ميكرون عميقة، وعلى الملعب من 500 ميكرون. بعد الحفر، الشريط المتبقي مقاومة للضوء من العينة.
      ملاحظة: يجب أن تكون علامات إيمانية التعرف في الموقع لموقع تلميح على عينة وكذلك في AFM و....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في الحالات الموصوفة هنا، يتم تنفيذ HDL استخدام متعدد الأوضاع الطباعة الحجرية. 24 في وضع FE، يؤديها مع 8 V عينة التحيز، 1 غ، و 0.2 MC / سم (أي ما يعادل 50 نانومتر / ثانية سرعة غيض)، وغيض التحركات على مر السطح إما موازية أو عمودية على شعرية سي، خطوط انتاج من depassivation. في حين أن هذا lineshape هو غيض جدا تعتمد، في الحال هنا، كان الجزء depassivated تماما عن خطوط حوالي 6 نانومتر واسعة، مع ذيول depassivation جزئية توسيع نانومتر 2 آخر على جانبي الخط. عندما يتم المطلوب أنما.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

أداء القياس على النانو المذكورة أعلاه يتطلب القدرة على سد المواقع غيض خلال HDL ونمط الموقع باستخدام أدوات أخرى مثل AFM وSEM. وعلى النقيض من غيرها من أدوات الزخرفة متطورة مع ترميز مكانة عالية الدقة مثل البريد شعاع الطباعة الحجرية، تم إجراء HDL يؤديها هنا مع STM دون تحديد المواقع الخشنة تسيطر عليها بشكل جيد، لذلك تم استخدام البروتوكولات تحديد موقف إضافي، كما هو مبين في الشكل (3) أولا، يتم وضع المجهر البؤرية طول طويل خارج النظام الفائق حوالي 20 سم من طرف عينة تقاطع. .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وأيد هذا العمل من خلال عقد من DARPA (N66001-08-C-2040) ومنحة من صندوق التكنولوجيا الناشئة من ولاية تكساس. فإن الكتاب أن نعترف Jiyoung كيم، جريج Mordi، أنجيلا Azcatl، وتوم شارف على مساهماتهم المتعلقة انتقائية ترسب طبقة الذري، فضلا عن والاس مارتن وجوردون بولوك للخارج الموقع تجهيز العينات.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
سي رقاقةVA أشباه الموصلاتP نوع (البورون) Si < 100> &# 177; 2 درجة ، 280 مم &# 177 ؛ 25 مم سميكة, 0.01-0.02 أوم سم
Ta احباطAlfa Aesar3350.025  مم (0.001   في) سميكة ، 99.997٪ (أساس المعادن)
ميثانولألفا إيسار19393درجة أشباه الموصلات ، 99.9٪
2-بروبانولألفا إيسار19397درجة أشباه الموصلات ، 99.5٪
أسيتونألفا إيسار19392درجة أشباه الموصلات ، 99.5٪
أرجونبراكسيرفائق النقاء (درجة 5.0)
ماء منزوع الأيوناتميليبورنظام تنقية المياه Milli-Q> 18 ميجاوات من المياه المنتجة عند الطلب.
TiCl4Sigma Aldrigh254312≥ 99.995٪ أساس المعادن النزرة
O2< / sub>MathesonG2182101Research Grade
SF6< / sub>MathesonG2658922Ultra High Purity (الصف 4.7) شركة
أشباه الموصلاتالأزرق المتوسطة Tack Roll18074سمك 75 & # 956 ؛ م / 0.003 "   الطول 200 م / 660 '  
معدات

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Yoffe, A. D. Low-dimensional systems: quantum size effects and electronic properties of semiconductor microcrystallites (zero-dimensional systems) and some quasi-two-dimensional systems. Adv. in Phy. 42 (2), 173-262 (1993).
  2. Alivisatos, A. P.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Atomic Layer DepositionHydrogen Depassivation LithographyReactive Ion EtchingScanning Tunneling MicroscopyNanostructure FabricationSilicon NanostructuresTitania Etch MaskFiducial MarksUltrahigh VacuumNanoscale Etching

Related Articles