Ohmsche Kontakt Fabrication unter Verwendung eines fokussierten Ionenstrahl-Technik und Elektrische Charakterisierung für Layer-Halbleiter-Nanostrukturen

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, die fokussierte Ionenstrahltechnik zu nutzen, um die omische Kontaktherstellung an den einzelnen Nanostrukturen von Schichten, Halbleitermaterialien, zu beobachten. Diese Methode kann dazu beitragen, Schlüsselfragen in den Bereichen der Nanotechnologie zu beantworten, z. B. wie man einen guten omischen Kontakt auf einzelnen Nanomaterialien ohne Alne-Behandlung herstellen kann. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass der Fo-Eisenstrahl-Metall-Deion-Ansatz einen hochgradig reproduzierbaren elektrischen Wettkampf an einzelnen Schicht-Halbleiter-Nanostrukturen ermöglicht.

Der gesamte Prozess ist auch relativ einfach im Vergleich zu anderen Techniken, wie z.B. Trobin-Diskographie: Nach struktureller Charakterisierung der Kristalle der Molybdändiselenid-Schicht, wie im begleitenden Textprotokoll beschrieben. Beginn der Herstellung der Molybdändiselenidschicht für Nano Krystal-Geräte. Reinigen Sie zuerst eine Pinzette mit Aceton und dann mit Alkohol.

Wählen Sie mit der Pinzette vier bis acht Stücke der Kristalle der Molybdändiselenidschicht mit einer glänzenden Oberfläche und einer Fläche von mehr als 0,5 Millimetern x 0,5 Millimetern aus. Legen Sie jeden Kristall auf ein Stück Würfelband mit einer Fläche von 20 Millimetern x 60 Millimetern. Falten Sie das Klebeband in der Mitte, um die Schicht zu peelen.

Kristall, wiederholen Sie diesen Vorgang etwa 20 Mal. In der Regel können Schichtkristalle in mehrere mikrometergroße Kristalle zerlegt werden. Erhalten Sie drei mit Siliziumdioxid beschichtete Siliziumsubstrate mit 16 Prä-PA-Titan-Gold-Elektroden auf der Oberfläche.

Die Fläche jeder Vorlage sollte etwa fünf Millimeter x fünf Millimeter im Quadrat betragen. Lege das Würfelband mit der Schicht Nano Krystal Pulver kopfüber auf jede Geräteschablone. Klopfen Sie leicht auf das Würfelband, so dass etwa 10 bis 100 Stück der Kristalle der Maum-Diselenidschicht auf jede Schablone fallen.

Montieren Sie die vorbereiteten Schablonen mit leitfähigem Kupferfolienband auf einen fokussierten Ionenstrahlhalter. Laden Sie dann den Halter in die fokussierte Ionenstrahlkammer. Evakuieren Sie die Kammer auf eins mal 10 bis fünf Millibar, indem Sie auf Pumpe klicken.

Für den SEM-Modus stellen Sie den Elektronenstrahlstrom auf 41 Piko-Ampere und die Beschleunigungsspannung auf 10 Kilovolt ein. Stellen Sie als Nächstes für den FIB-Modus den Ionenstrahlstrom auf 0,1 Nanoampere und die Beschleunigungsspannung auf 30 Kilovolt ein. Dann erwärmen Sie das Ionenstrahlsystem und das Gasinjektionssystem.

Schalten Sie den Elektronenstrahl ein, indem Sie auf die Schaltfläche "Beam" klicken, und fokussieren Sie das Bild mit einer geringen Vergrößerung von 100-fach. Stellen Sie als Nächstes den axialen Arbeitsabstand Z für den REM-Modus auf 10 Millimeter ein. Erhöhen Sie nun die Vergrößerung auf 5.000x und fokussieren Sie auf die Probe.

Geben Sie nach dem Fokussieren einen Neigungswinkel von 52 Grad in das Navigationsmenü ein, um den Winkel der Halterung zu neigen. Wählen Sie als Nächstes rechteckiges und quadratisches Molybdändi-Selenid aus. Schichten Sie Nanokristalle mit einer Dicke von fünf bis 3000 Nanometern.

Für die Elektrodenherstellung nehmen Sie vor der Elektrodenherstellung SCM-Bilder des zu erreichenden unberührten Materials in verschiedenen Vergrößerungen von 1000 x bis 10.000 x auf. Wechseln Sie als Nächstes in den fokussierten Ionenstrahlmodus und nehmen Sie ein Bild im Schnappschussmodus auf, um die Belichtungszeit des Zielmaterials unter Ionenstrahlbeschuss zu reduzieren. Definieren Sie den Elektrodenabscheidungsbereich, indem Sie zuerst den Platinabscheidungsmodus auswählen und dann die Dicke als 0,2 bis 1,0 Mikrometer eingeben.

Führen Sie als Nächstes die Kapillare des Gasinjektionssystems in die Kammer ein, indem Sie auf das Platinabscheidungsfeld im Gasinjektionsblock klicken. Nehmen Sie ein weiteres Bild im Schnappschussmodus auf und ändern Sie die Position der Elektroden. Wenn sich das ursprünglich definierte Muster leicht verschiebt, schalten Sie die fokussierte Ionenstrahlabscheidung ein. Zeichnen Sie nach der Abscheidung die Kapillare des Gasinjektionssystems zurück, indem Sie das Feld für die Platinabscheidung ausklicken.

Wechseln Sie anschließend in den Rasterelektronenmikroskop-Modus und nehmen Sie mit zwei oder vier Elektroden Bilder in unterschiedlichen Vergrößerungen der fertigen Geräte auf. Stellen Sie nach der Aufnahme der Bilder den Neigungswinkel des Halters ein, kehren Sie auf null Grad zurück und nehmen Sie zusätzliche Draufsichtbilder in verschiedenen Vergrößerungen auf, um die Materialbreite und den Elektrodenabstand abzuschätzen. Wenn Sie fertig sind, schalten Sie die Elektronenstrahl- und Ionenstrahlsysteme aus und kühlen Sie das Gasinjektionssystem ab.

Entlüften Sie außerdem die Kammer mit Stickstoffgas und nehmen Sie dann den Halter aus der Kammer. Schließen Sie abschließend die Kammertür und evakuieren Sie die Kammer. Ein letztes Mal.

Repräsentative Rasterfeldelektronenmikroskop-Bilder der Molybdän-IDE-Bauelemente mit zwei und vier Anschlüssen sind hier zu sehen. Nach der Verwendung eines FM zur Schätzung der Höhe einer Reihe von Nanoflocken können die omischen Kontakte der Bauelemente durch Messung des Strom-Spannungs-Verhältnisses charakterisiert werden. Die Stromspannungskurven dieses Bausteins folgen einer linearen Beziehung, die den omischen Kontaktzustand der Molybdändiselenid-Bauelemente bestätigt.

Eine querschnittliche transmissionselektronenmikroskopische Aufnahme der Grenzfläche zwischen Platin-Molybdän-Di-Selenid zeigt, dass sich zwischen dem Platin- und Molybdändi-Diselenid-Beschuss durch den Ionenstrahlbeschuss eine Legierungsschicht von etwa 25 bis 30 Nanometern gebildet hat. Ein hochauflösendes TEM-Bild der Grenzfläche zeigt, dass an der Oberfläche des einkristallinen Molybdändiselenids eine amorphe Legierung gebildet wird. Diese Legierung besteht aus einer Mischung aus Molybdän, Selen und Platin in einem Verhältnis von zwei bis vier zu eins Einmal gemeistert.

Diese Technik kann in Stunden durchgeführt werden, wenn sie nach ihrer Entwicklung richtig durchgeführt wird. Diese Technik ebnet Forschern im Bereich der Nanotechnologie und Materialwissenschaften den Weg, um die elektrischen Eigenschaften ihrer Halbleitermaterialsysteme zu erforschen.