Herstellung von makroporösen Epitaxial-Quarz-Films auf Silizium durch Chemical Solution Deposition

Das übergeordnete Ziel dieser Synthese ist die Herstellung dünner epit taxaler Schichten aus Quarz auf Siliziumsubstraten, was wichtig ist, um eine nanoskalige Bottom-up-Integration von zwei relevanten Materialien für die Informations- und Sensortechnologien zu erreichen. Die Hauptmotivation dieser Arbeit bestand darin, eine Pentax-Integration von zwei technologisch relevanten Materialien zu erreichen. Dies ist das erste Mal, dass eine direkte Integration von Quas auf Silikon mit Hilfe von Weichchemie erreicht wurde.

Diese Methode ist sehr vielseitig, da sie meso-, poröse und makroporöse Schichten erzeugt hat, die dünne Schichten sind, was für die Erkennung von katholischen und katalytischen Anwendungen von großem Vorteil ist. Die elektrischen Eigenschaften dieser dünnen Kernschichten von Pazo sind für die Herstellung elektromechanischer Sensorgeräte attraktiv, da hohe Resonanzfrequenzen für Themen erwartet werden, bei denen Dinge nicht mehr als einen Mikrometer betragen. Wiegen Sie zuerst 1,68 Gramm subtiles Trimethylammoniumbromid, 48,13 Milliliter Ethanol. Das sind 37,90 Gramm und drei Milliliter 35%ige Salzsäure.

Das sind 3,67 Gramm in einem 100-Milliliter-Becherglas, in dem sich ein teflonbeschichteter Magnetrührstab befindet. Decken Sie das Becherglas mit einem Uhrglas ab und rühren Sie, bis sich das feine Trimethylammoniumbromid vollständig aufgelöst hat. Fügen Sie 7,37 Milliliter Tetraethylorthosilikat hinzu.

Das sind 6,88 Gramm auf den Becher, tropfenweise, dann den Kolben mit einem Uhrglas abdecken und die Lösung über Nacht rühren lassen. Am nächsten Tag. Bereiten Sie eine einmolare Strontiumchlorid-Hexahydratlösung vor, indem 6,6654 g Strontiumchlorid-Hexahydratsalz in Milli Q Wasser in einem 25-Milliliter-Erlenmeyerkolben aufgelöst werden.

Schütteln Sie den Kolben vorsichtig mit einer kleinen Menge Milli Q Wasser, um das Strontiumsalz aufzulösen. Sobald sich das Strontiumchlorid-Hexahydratsalz vollständig aufgelöst hat, füllen Sie den Kolben mit Milli Q Wasser und verschließen Sie ihn mit einer Plastikkappe. Geben Sie als nächstes zwei Milliliter des einen molaren wässrigen Strontiums und zwei plus Lösung in den 100-Milliliter-Glasschnabel, der die Lösung enthält, die über Nacht gerührt wurde.

Rühren Sie die Lösung 25 Minuten lang. Zur Vorbereitung der Untergründe. Schneiden Sie Silikonplatten von etwa zwei Zentimetern mal fünf Zentimetern aus einem zwei Zoll großen P-Typ Silizium.

1 0 0 Wafer mit einer Dicke von 200 Mikrometern durch Spaltung der Welle in eine Richtung. Parallel zum Wafer flach kurz vor der Abscheidung der Gele. Reinigen Sie die Substrate mit Ethanol und verwenden Sie dann einen komprimierten Stickstoffstrom, um den Trocknungsprozess zu beschleunigen.

Anschließend wird eine Tauchbeschichtungssequenz durch Auswahl der Anfangs- und Endposition unter Berücksichtigung der Länge der Silikonplatte und des Lösungsniveaus so festgelegt, dass sich die Platte in der Ausgangsposition mindestens zwei Zentimeter über der Lösung und einen Zentimeter über dem Boden des Becherglases befindet. Stellen Sie am Ende des Eintauchens die Ein- und Ausstiegsgeschwindigkeit auf 150 Milliliter pro Minute und die Eintauchzeit auf Null ein. Nachdem die Lösung vorbereitet wurde, stellen Sie das Becherglas mit der Lösung in einer gut zentrierten Position unter die Silikonplatte, die am Tauchcodierarm hängt.

Führen Sie anschließend die Tauchbeschichtungssequenz aus. Wenn Sie fertig sind, lösen Sie die Silikonplatte vom Taucharm. Programmieren Sie an dieser Stelle einen Ofen, um die folgende Wärmebehandlung in Luftatmosphäre durchzuführen.

Legen Sie die tauchbeschichteten Silikonsubstrate in ein Illumina-Schiffchen und legen Sie es in den Ofen. Führen Sie dann die Wärmebehandlung nach der Wärmebehandlung durch. Tauchen Sie die kristallisierten Filme drei Stunden lang in konzentrierte Salpetersäure, um die Ansammlungen von Strontium zu entfernen, zwei plus, die während der Kristallisation der Filmoberfläche ausgesetzt waren.

Zum Schluss spülen Sie die Folien zunächst mit entionisiertem Wasser und nach der Abscheidung mit Ethanol. Das bläulich-grünliche Aussehen des Substrats ist ein Hinweis auf eine gute Verteilung von Strontium zwei plus über die Folie. Wenn die Phasentrennung stattgefunden hat und eine Periodizität nahe der der Laserwellenlänge aufweist, können Beugungsflecken beobachtet werden.

Eine einfache Untersuchung des Materials zeigt eine Phasentrennung, die zu einer Makroporenstruktur und einer Strontium-Zweiplus-Verteilung am Rand der Makroporen führt. Dieses Rasterelektronenmikroskopie-Feldemissionsbild zeigt, inwiefern die ursprüngliche makroporöse Struktur bei Kristallisation, Querschnitt, hochauflösender Transmissionselektronenmikroskopie und Röntgenbeugung erhalten geblieben ist. Studien bestätigen die 1 0 0 Quarzorientierung und das hochwertige epit taxale Wachstum von Quarz-Dünnschichten auf Silizium 1 0 0 Substraten. Das 3D-Modell zeigt die statistische Beziehung zwischen dem Quarzfilm in Orange und dem Siliziumsubstrat in Grau entlang der Zonenachse 0 1 1.

Wenn der Film piso-elektrisch ist, verformt er sich unter der angelegten Spannung, und dies kann durch die Ablenkung der Spitze bei einer bestimmten Resonanzfrequenz mit Hilfe der Piso-Reaktionskraft-Mikroskopietechnik nachgewiesen werden. Diese Ablenkamplitude ist proportional zur Amplitude des angelegten Wechselfeldes und der elektrische Piso-Koeffizient liegt in der Größenordnung von zwei TERs pro Volt. Nachdem Sie dieses Video gesehen haben, sollten Sie in der Lage sein, Aachi-Kernfilme herzustellen, aber vergessen Sie nicht, frische Extraktionslösung zu verwenden und auch bei einer relativen Luftfeuchtigkeit unter 50% zu arbeitenDiese Methode kann Neuigkeiten in der katalytischen und kinetischen Rolle von Erdalkalimetallen während des Diversifikationsprozesses von Kieselsäure liefern, die es ermöglicht, die Kontrolle über die Synthese von Quats in verschiedenen Formen zu unterdrücken.

Einer der Vorteile dieser Methode besteht darin, dass sie mit neuen Nanofabrikationstechniken oder konventioneller Lithographie kombiniert werden kann, die in der Mikroelektronikindustrie weit verbreitet sind, um Sensorgeräte herzustellen.