Die Analyse der Kontaktschnittstellen für Einzel GaN-Nanodraht-Geräte

Zusammenfassung

Eine Technik entwickelt, die Ni / Au Kontaktmetallschichten entfernt von ihrem Substrat für die Untersuchung und Charakterisierung der Kontakt / Substrat-und Kontakt / NW-Schnittstellen der einzelnen GaN-Nanodraht-Geräten zu ermöglichen.

Zusammenfassung

Einzel GaN Nanodraht (NW)-Geräte auf SiO ₂ hergestellt werden kann, eine starke Verschlechterung nach dem Glühen auf das Auftreten von Hohlraumbildung an der Kontakt / SiO _{2-Grenzfläche} aufweisen. Dieses Hohlraumbildung kann zu Rissen und Delamination des Metallfilms, die den Widerstand zu erhöhen oder zu einem vollständigen Ausfall der NW Gerät. Um Probleme mit Hohlraumbildung verbunden begegnen, wurde eine Technik entwickelt, die Ni / Au Kontaktmetallschichten entfernt von den Substraten für die Untersuchung und Charakterisierung der Kontakt / Substrat-und Kontakt / NW-Schnittstellen der einzelnen GaN NW Geräten zu ermöglichen. Dieses Verfahren bestimmt den Grad der Haftung der Kontaktschichten auf dem Substrat und Nanodrähte und ermöglicht die Charakterisierung der Morphologie und Zusammensetzung der Kontaktgrenzfläche mit dem Substrat und Nanodrähten. Diese Technik ist auch nützlich für die Bewertung der Menge des Restverunreinigung, die aus der Suspension eine NW bleibtnd von Photolithographie-Prozesse auf der NW-SiO _{2-Oberfläche} vor der Metallabscheidung. Die einzelnen Schritte dieses Verfahrens sind für die Entfernung von geglühten Ni / Au-Kontakte auf Mg-dotierten GaN Nanodrähte auf einem SiO _2-Substrat dargestellt.

Einleitung

Single-NW Vorrichtungen durch Dispergieren eines NW Suspension auf einem isolierenden Substrat und Ausbilden von Kontaktflecken auf dem Substrat durch herkömmliche Photolithographie-und Metallabscheidung, die in dem Zufallsprinzip gebildet zwei Endgeräten Ergebnisse gemacht. Eine dicke SiO _2-Schicht auf einem Si-Wafer wird in der Regel als ein isolierendes Substrat ^1,2 verwendet. Für Metalle auf einem SiO _{2-Oberfläche} abgeschieden wird, ist ein häufiges Problem, eine Wärmebehandlung das Auftreten von Hohlraumbildung an der Metall / SiO _{2-Grenzfläche.} Zusätzlich zu Rissbildung und Delamination der Metallfolie kann diese Hohl....

Protokoll

Die GaN-Nanodrähte in diesen Experimenten verwendet wurden katalysatorfreie Molekularstrahl-Epitaxie (MBE) auf Si (111)-Substraten aufgewachsen ^9. Das allgemeine Verfahren zur Herstellung der NW-Suspension aus dem Substrat mit dem aufgewachsenen Nanodrähte ist in Abbildung 1 dargestellt.

1. Nanodraht Hänge Vorbereitung

1. Spaltet ein kleines (<5 mm x 5 mm) Stück der aufgewachsenen Nanodrähte auf dem Substrat.
2. Füllen Sie eine kleine verschlossenen Röhrchens mit ca. 1 ml Isopropanol (IPA).
3. Legen Sie das Stück gespalten in das Fläschchen, schließen Sie den Deckel und beschallen für etwa....

Ergebnisse

Ein Beispiel für die SEM-Analyse auf geglüht Ni / Au-Schichten aus dem SiO _2-Substrat mit Kohlenstoffband entfernt wird, in Fig. 4 gezeigt. Die Oberfläche einer Ni / Au-Kontakt vor der Entfernung ist in Fig. 4A gezeigt. Die Unterseite der Umgebung des jeweiligen Ni / Au-Schicht nach dem Entfernen ist in 4B gezeigt. Vergleich der Oberflächen-und Unterseite Morphologie zu bestimmen, ob es eine Beziehung zwischen den beiden. Zum Beispiel, wenn die beiden Bilder .......

Diskussion

Das vorgestellte Verfahren erlaubt die Analyse des Kontakt / Substrat-und Kontakt / NW Mikrostruktur der einzelnen NW Geräte. Die Hauptvorteile dieses Verfahrens sind die geringen Kosten und die Einfachheit. Es ermöglicht die qualitative und quantitative Analyse der Kontaktschnittstelle in großem Umfang mit dem Substrat als auch auf einem Submikrometer-Maßstab mit individuellen Nanodrähte. Die Verwendung von Kohlenstoffband für den Film Entfernung und SEM Stift Stubs für Probenmontage machen es möglich, Analyse mit Char.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
REAGENZIEN und MATERIALIEN
Lift-off-Resist	MicroChem	LOR 5A	Variiert je nach Anwendung
Photoresist	Shipley	1813	Variiert je nach Anwendung
Entwickler	Rohm and Haas Electronic Materials	MF CD-26	Variiert je nach Anwendung
Photoresist	MicroChem	Nano Remover PG	Variiert je nach Anwendung
Ni-Quelle	International Advanced Materials	99,999 % Reinheit
Au-Quelle	International Advanced Materials	99,999 % Reinheit
SiO2/Si-Wafer	Silicon Valley Mikroelektronik	3 Zoll < 100> N/As 0,001-0,005 Ohm-cm, 200 nm thermisches Oxid
Kohleband	SPI Supplies	5072, 8 mm breit
Lösungsmittel sind Standard-Halbleiter- oder Forschungsqualität. Der Lieferant ist für das Versuchsergebnis nicht wichtig.
Reaktive Ionenätzgase und thermische Glühgase sind von hoher Reinheit. Der Lieferant ist für das Versuchsergebnis nicht wichtig.
EQUIPMENT
Ultraschallreiniger	Cole-Palmer	EW-08849-00
Mikropipette	Rainin	PR-200	Dosiert, Entsorgungsspitzen
Reaktiver Ionenätzer	SemiGroup	RIE 1000 TP	Andere Hersteller mit auch anderen Prozessparametern
Mask Aligner	Karl Süss	MJB3	Andere Hersteller mit anderen Prozessparametern auch verwendet
UV-Ozonreiniger	Jelight	Modell 42	Andere Hersteller auch mit anderen Prozessparametern
E-Strahlverdampfer	CVC	SC-6000	Hersteller auch mit anderen Prozessparametern
* Hersteller und Produktnamen werden nur der Vollständigkeit halber angegeben. Diese spezifischen Zitate stellen weder eine Befürwortung des Produkts durch NIST dar noch implizieren sie, dass ähnliche Produkte anderer Unternehmen weniger geeignet wären.

mit geringem Stromverbrauch Andere