Análisis de Contacto Interfaces para individuales GaN nanocables Dispositivos

Resumen

Una técnica fue desarrollada que elimina películas Ni / Au contactos de metal de su sustrato para permitir la exploración y caracterización del contacto / sustrato y las interfaces de contacto / NW de dispositivos individuales de nanocables de GaN.

Resumen

Individual de nanocables de GaN (NW) dispositivos fabricados sobre _SiO2 pueden exhibir una fuerte degradación después del recocido debido a la ocurrencia de la formación de huecos en el contacto / SiO interfaz _2. Esta formación de huecos puede causar agrietamiento y delaminación de la película de metal, que puede aumentar la resistencia o provocar una falla completa del dispositivo NW. Con el fin de abordar los problemas asociados con la formación de huecos, se desarrolló una técnica que elimina las películas Ni / Au contactos metálicos de los sustratos para permitir el examen y caracterización del contacto / sustrato y las interfaces de contacto / NW de dispositivos individuales GaN NW. Este procedimiento determina el grado de adhesión de las películas de contacto al sustrato y NWS y permite la caracterización de la morfología y la composición de la interfaz de contacto con el sustrato y nanocables. Esta técnica también es útil para evaluar la cantidad de contaminación residual que queda de la suspensión NW unaND desde procesos de fotolitografía en la superficie _NW-SiO2 antes de la deposición de metal. Las medidas detalladas de este procedimiento se presentan para la eliminación de los recocidos Ni / Au contactos con dopado con Mg GaN NWs sobre un sustrato de SiO _2.

Introducción

Dispositivos individual-NW se hacen mediante la dispersión de una suspensión NW sobre un sustrato aislante y la formación de almohadillas de contacto sobre el sustrato a través de la fotolitografía convencional y la deposición de metal, que se traduce en dispositivos de dos terminales formados al azar. Una gruesa película de _SiO2 en una oblea de Si se utiliza típicamente como un sustrato aislante ^1,2. Para los metales depositados en una superficie de SiO _2, un problema común que resulta del tratamiento de calor es la ocurrencia de la formación de huecos en el / SiO interfaz de metal _2. Además de agrietamiento y la deslamina....

Protocolo

El GaN NWs utilizado en estos experimentos se hicieron crecer por epitaxia-catalizador libre de haces moleculares (MBE) en Si (111) sustratos ^9. El procedimiento general para la preparación de la suspensión NW del sustrato con el NWS como adulto se ilustra en la Figura 1.

1. Suspensión Nanowire Preparación

1. Cleave una pequeña (<5 mm x 5 mm) pieza de los Estados poseedores como adultas sobre el sustrato.
2. Llene un pequeño vial tapado con aproximadamente 1 ml de isopropanol (IPA).
3. Coloque la pieza escindido en el vial, cerrar la tapa y se somete a ultrasonidos durante aproximadamente ....

Resultados

Un ejemplo de análisis SEM en recocidos de Ni / Au películas retirados del sustrato de SiO ₂ usando cinta de carbono se muestra en la Figura 4. La superficie de una de Ni / Au de contacto antes de la eliminación se muestra en la Figura 4A. La parte inferior de la misma zona de la que en particular de Ni / Au película después de la eliminación se muestra en la Figura 4B. Comparación de la superficie y la morfología inferior puede ayudar a determinar si existe .......

Discusión

La técnica presentada permite el análisis del contacto / sustrato y el contacto / NO microestructura de dispositivos NW individuales. Las principales ventajas de esta técnica son su bajo coste y simplicidad. Se permite el análisis cualitativo y cuantitativo de la interfaz de contacto a gran escala con el sustrato, así como en una escala submicrométrico con NWs individuales. El uso de la cinta de carbono para la eliminación de la película y talones de pines SEM para el montaje de la muestra hace posible que el análisis m.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
REACTIVOS y MATERIALES
Resistencia al despegue	MicroChem	LOR 5A	Varía según la aplicación
Fotorresistente	Shipley	1813	Varía según la aplicación
Desarrollador	Rohm and Haas Electronic Materials	MF CD-26	Varía según la aplicación
Decapante	fotorresistenteMicroChem	Nano Remover PG	Varía según la aplicación
Fuente de Ni	Materiales Avanzados Internacionales	99,999% de
Fuente de Au	Materiales Avanzados Internacionales	99,999% de pureza
SiO2/Si obleas Silicon	Valley Microelectronics	3 pulgadas < 100> N/As 0.001-0.005 ohm-cm, 200 nm de óxido térmico Cinta de
carbono	SPI Supplies	5072, 8 mm de ancho
Los solventes son semiconductores estándar o de grado de investigación. El proveedor no es importante para el resultado experimental.
Los gases de grabado iónico reactivo y los gases de recocido térmico son de alto grado de pureza. El proveedor no es importante para el resultado experimental.
EQUIPO
Limpiador ultrasónico	Cole-Palmer	EW-08849-00
Micropipeta	Rainin	PR-200	Dosificado, puntas de eliminación
Grabador de iones reactivos	SemiGroup	RIE 1000 TP	Otros proveedores también utilizados con diferentes parámetros de proceso
Alineador de mascarillas	Karl Suss	MJB3	Otros proveedores también utilizados con diferentes parámetros de proceso
Limpiador de ozono UV	Jelight	Modelo 42	Otros proveedores también utilizados con diferentes parámetros
de proceso Evaporador de haz E	CPC	SC-6000	Otros proveedores también utilizados con diferentes parámetros de proceso
* Los fabricantes y los nombres de los productos se proporcionan únicamente para completar. Estas citas específicas no constituyen una aprobación del producto por parte del NIST ni implican que productos similares de otras empresas serían menos adecuados.

pureza de baja potencia