Flow-gestützte Dielektrophorese: Eine kostengünstige Methode für die Herstellung von Hochleistungs-Lösung-verarbeitbare Nanodraht-Geräte

In diesem Papier, Fluss assistierten Dielektrophorese sich für zeigt die Selbstmontage von Nanodraht-Geräten. Die Herstellung einer Silikon Nanowire Feldeffekt-Transistors ist exemplarisch dargestellt.

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, die Montage und Auswahl hochwertiger halbleitender Nanodrähte mit elektrischer Feldunterstützung zu demonstrieren, einschließlich der Herstellung von Metallelektroden und der Verwendung dieser Elektroden in der strömungsunterstützten Dielektrophorese zur Herstellung lösungsverarbeitbarer Nanodraht-Feldeffekttransistoren. Diese Methode kann uns helfen, eine der größten Herausforderungen im Bereich der lösungsprozessierbaren Elektronik zu lösen, wie z.B. die Platzierung von halbleitenden Nanomaterialien, die Kontrolle der durchgeführten Pilatation und das Feldtraining von Nanodrähten von höchster Qualität. Die Hauptfunktion dieser Technik besteht darin, dass es sich um eine schnell reproduzierbare Methode handelt, die von der kontrollierbaren Herstellung von auf Nanomaterialien basierenden Geräten skaliert werden kann. Obwohl diese Methode Einblicke in die Ausrichtung und Auswahl von Nanodrähten geben kann, kann sie auch bei der Ausrichtung von Nanoröhren, Nanoflocken und klingenartigen Nanomaterialien angewendet werden. Die meisten Schritte in diesem Protokoll finden in einer Reinraumumgebung statt. Beginnen Sie mit einem stark dotierten 4-Zoll-Silizium/Siliziumdioxid-Wafer vom Typ N. Verwenden Sie einen Diamantritzer, um den Wafer zu schneiden, um Proben in geeigneter Größe herzustellen. Achten Sie darauf, die Oberseite nicht zu berühren. Teilen Sie den Wafer entlang der Schnitte auf, um mehrere Proben zu erhalten. Die Proben für dieses Experiment sind 2,5 x 2,5 Zentimeter groß. Wenn Sie fertig sind, bringen Sie die Proben in ein Ultraschallbad. Legen Sie die Proben auf einen Substrathalter und tauchen Sie sie in ein Becherglas mit entionisiertem Wasser. Die Proben werden fünf Minuten lang bei voller Leistung im Becherglas beschallt. Anschließend werden die Proben in ein Becherglas mit Aceton überführt, bevor sie erneut fünf Minuten lang bei voller Leistung beschallt werden. Schließlich werden die Proben in ein Becherglas mit Isopropanol überführt und weitere fünf Minuten lang bei voller Leistung beschallt. Nehmen Sie die Proben aus dem Ultraschallbad und trocknen Sie sie mit einer Stickstoffpistole. Übertragen Sie anschließend die Proben in einen Plasma-Asher, um verbleibende organische Rückstände zu entfernen. Bringen Sie die Proben für die Fotolithografie in einen gelben Raum. Arbeiten Sie in einem Abzug mit einer Kochplatte bei 150