المقالة تهدف إلى إدخال إجراءات تصنيع القياسية وموثوق بها لتنمية المستقبل النانو الأبعاد منخفضة.
مقالة منهجية
المقالة تهدف إلى إدخال إجراءات تصنيع القياسية وموثوق بها لتنمية المستقبل النانو الأبعاد منخفضة.
ثنائي الأبعاد (2D) المواد قد اجتذبت اهتمام كبير نظراً للخصائص الفريدة والتطبيقات المحتملة. حيث يفر مقياس توليف مواد 2D لا يزال في مراحله الوليدة، لا يمكن الاعتماد العلماء تماما على تقنيات أشباه الموصلات التقليدية للبحوث ذات الصلة. العمليات الحساسة من تحديد المواد اللازمة لتعريف القطب تحتاج إلى التحكم بشكل جيد. في هذه المقالة، مطلوب بروتوكول تصنيع عالمي في صناعة الإلكترونيات النانومترية الحجم، مثل 2D أو شبه هيتيروجونكشن القطبين الترانزستورات (س-ثنائية)، والترانزستورات 2D عن طريق بوابة العودة وأظهرت. هذا البروتوكول يتضمن تحديد الموقف المادي، والطباعة الحجرية شعاع الإلكترون (أبل)، وتعريف القطب المعدني، وآخرون. وترد أيضا سرد خطوة بخطوة إجراءات تصنيع هذه الأجهزة. وعلاوة على ذلك، تظهر النتائج أن كل من أجهزة ملفقة حققت عالية الأداء مع التكرار عالية. هذا العمل يكشف عن وصف شامل لعملية تدفق إعداد 2D نانو-إلكترونيات، تمكن مجموعات بحثية للوصول إلى هذه المعلومات، وتمهيد الطريق نحو المستقبل للإلكترونيات.
ومنذ العقود الماضية، البشرية تشهد السريع المتناقصة في حجم الترانزستورات، ونتيجة لذلك، زيادة هائلة في عدد الترانزستور في الدوائر المتكاملة (ICs). وهذا يؤكد التقدم المستمر في التكنولوجيا القائمة على السليكون التكميلية أكسيد معدني متمم (CMOS)1. وعلاوة على ذلك، يتم هذا الاتجاه الحالي في حجم وأداء الأجهزة ملفقة لا تزال على المسار مع قانون مور، الذي ينص على أن عدد الترانزستورات في الرقائق الإلكترونية، فضلا عن أدائها، ويتضاعف تقريبا كل سنتين2. ترانزستور CMOS موجودة في معظم، أن لم يكن كل، الأجهزة الإلكترونية المتوفرة في السوق، ومما يجعلها جزءا لا يتجزأ من حياة الإنسان. ونتيجة لهذا، هناك مطالب مستمرة لإدخال تحسينات على رقاقة الحجم والأداء التي قد تم دفع الشركات المصنعة للحفاظ على أثر قانون المسار مور.
ولسوء الحظ، يبدو قانون مور أن تقترب من نهايتها بسبب كمية الحرارة المتولدة كما هو أكثر السليكون الدوائر ويضيق مساحة صغيرة2. وهذا يدعو إلى أنواع جديدة من المواد التي يمكن أن توفر نفس، أن لم يكن أفضل، أداء كالسيليكون، وفي الوقت نفسه، يمكن أن تنفذ في نطاق أضيق نسبيا. ، مواد جديدة واعدة في الآونة الأخيرة مواضيع العديد من أبحاث العلوم المادية. بعض المواد مثل أحادي البعد (1-د) الكربون الأنابيب النانوية3،4،5،،من67، الجرافين 2D8،،من910، 11 , 12و15،14،13،ديتشالكوجينيديس (TMDs) المعادن الانتقالية17،،من1618، هي المرشحين جيدة يمكن استخدامها تكون بديلاً لمنظمات الإدارة الجماعية القائمة على السليكون ومواصلة المسار قانون مور.
تصنيع الأجهزة الصغيرة يتطلب تحديد دقيق للموقع بالمواد المضي قدما بنجاح في تقنيات التصنيع الأخرى مثل الطباعة الحجرية وتعريف القطب المعدني. لذا، صمم الطريقة المعروضة في هذه الورقة تلبية هذه الحاجة. مقارنة ب تقنيات تصنيع أشباه الموصلات التقليدية19، والنهج المعروضة في هذه الورقة خياط مزودة بتطوير الأجهزة الصغيرة التي تحتاج إلى مزيد من الاهتمام من حيث إيجاد مكان للمواد. ويهدف هذا الأسلوب تلفيق موثوق نانوماتيريال 2D الأجهزة، مثل الترانزستورات 2D عن طريق بوابة العودة و Q-هبتس، باستخدام عمليات تصنيع القياسية. هذا يمكن أن تخدم كمنصة للتطورات المستقبلية نانوديفيسي كما أنه يمهد الطريق نحو إنتاج أجهزة متقدمة مستقبلا على نطاق نانو.
في المقطع الشروع، تناقش عمليات تصنيع 2D الأجهزة المستندة إلى مواد هي: Q-ثنائية والترانزستور 2D عن طريق بوابة مرة أخرى بالتفصيل. إلكترون الزخرفة شعاع جنبا إلى جنب مع تصميم الموقع المادي، وتعريف القطب المعدني يشمل البروتوكول نظراً لأنها مطلوبة في كل من العمليات المذكورة. يناقش الجزء 1 عملية التصنيع خطوة خطوة س-هبتس20؛ ويوضح الجزء 2 نهج عالمي للحصول على بخار الكيميائية ترسب (الرسوم التعويضية) ثاني كبريتيد الموليبدينوم (MoS2) الترانزستور عن طريق بوابة العودة من نقل لانطلاقة21، الذي قد ثبت تماما في المادة. ويتضح تدفق عملية مفصلة في (الشكل 1).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. عملية تصنيع الترانزستورات 2D أو شبه هيتيروجونكشن
2. عملية تصنيع الترانزستورات 2D عن طريق بوابة العودة
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
قد طبقت في عمليات تصنيع الجهاز على العديد من الأبحاث صاحب المقابلة التي تنطوي على تطوير أجهزة المواد ثنائية الأبعاد. في هذا الجزء، يتم عرض نتائج بعض هذه الأبحاث لإثبات الفعالية البروتوكول نوقشت أعلاه. أحادي الطبقة الجانبية WSe2-موس2 فثنائيه20 محدداً كالمثال الأول. باستخدام عمليات تصنيع جهاز قياسي مفصل في البروتوكول، أحادي الطبقة الجانبية WSe2-موس2 هيتيروجونكتيونس كانت تزرع (الشكل 2a) وانتقل ب...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
في هذه المقالة، وأثبتت الإجراءات المفصلة لاختلاق رواية الإلكترونيات استناداً إلى المواد 2D في مقياس نانومتر. نظراً لإجراءات إعداد نموذج لتطبيق كل الخلافات مع بعضها البعض، عمليات المتراكب يعاملون كالبروتوكول. إلكترون الزخرفة شعاع جنبا إلى جنب مع تصميم الموقع المادي، وتعريف القطب المعدني مما يخدم كبروتوكول هنا. بين هذين النوعين من الأجهزة المذكورة، وقد عرضت العملية برمتها من الترانزستورات 2D بوابات الخلف بدءاً من نقل الأفلام2 موس البلورة الأحادية على SiO2/Si ركائز الرطب وتنتهي عند انطلاقة معدنية. لماذ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
هذا العمل كان يدعمه "المجلس الوطني للعلوم"، تايوان وبموجب العقد لا معظم 105-2112-M-003-016-MY3. هذا العمل أيضا في الجزء أيده "المختبرات الوطنية لجهاز نانو" ومختبر شعاع ه في الهندسة الكهربائية من جامعة تايوان الوطنية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| المبخر البندقية الإلكترونية | AST | PEVA 600I | |
| Au سبيكة ، 99.99٪ | Well-Being Enterprise Co | N / A | |
| Ti slug ، 99.99٪ | Well-Being Enterprise Co | N / A | |
| E-beam نظام الطباعة الحجرية | Elionix | ELS7500-EX | |
| نظام CVD للجدار البارد | علوم الكبريت | SCW600S | |
| الركيزة الياقوت C-plane | Summit-Tech | X171999 | (0001) & plusmn; 0.2 & deg; جانب واحد مصقول |
| 100 نانومتر SiO2< / sub> / Si | ملفقة في | ||
| حل الأمونيا | NDL BASF | محلول الأمونيا 28٪ Selectipur | |
| Molybdenum (Mo) ، 99.95٪ | Summit-Tech | N / A | |
| التنغستن (W) ، 99.95٪ | Summit-Tech | N / A | |
| الكبريت (S) ، 99.5٪ | سيجما ألدريتش | 13803 | |
| بولي ميثيل ميثاكريلات (PMMA) | 8110788 ميكروكيمياء | استخدام لعملية النقل | |
| Spin Coater | Laurell | WS 400B 6NPP LITE | |
| Acetone | BASF | Acetone EL Selectipur | |
| Isopropanol (IPA) | BASF | 2-Propanol UPS | |
| Photo Resist ل EBL | TOK | منظف البلازما TDUR-P-015 | |
| هاريك بلازما | PDC-32G | بلازما الأكسجين |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن