Flux-aidé diélectrophorèse : Une méthode Low Cost pour la Fabrication des dispositifs de nanofils traitable-Solution Haute Performance

Résumé

Dans cet article, écoulement diélectrophorèse assistée est démontrée pour l’auto-assemblage de nanofils périphériques. La fabrication d’un transistor à effet de champ nanofils silicium est indiquée à titre d’exemple.

Résumé

Diélectrophorèse flux-aidé (DEP) est un efficace auto-assemblage de méthode pour le contrôlable et reproductible positionnement, alignement et sélection de nanofils. DEP est utilisé pour des nanofils analyse, caractérisation et axée sur la solution de fabrication de dispositifs semi-conducteurs. La méthode fonctionne en appliquant un champ électrique alternatif entre les électrodes métalliques. La formulation de nanofils est ensuite déposée sur les électrodes qui sont sur une surface inclinée pour créer un flux de la formulation à l’aide de la gravité. Les nanofils puis alignent le long du gradient du champ électrique et dans le sens de l’écoulement du liquide. La fréquence du champ peut être ajustée pour sélectionner des nanofils à conductivité supérieure et plus faible densité de piège.

Dans cet ouvrage, DEP assistée par flux est utilisé pour créer des nanofils transistors à effet de champ. Flux-aidé DEP présente plusieurs avantages : il permet la sélection de nanofil propriétés électriques ; contrôle de nanofils longueur ; placement des nanofils dans des domaines spécifiques ; contrôle de l’orientation des nanofils ; et le contrôle de la densité des nanofils dans l’appareil.

La technique peut être étendue à beaucoup d’autres applications telles que les capteurs de gaz et micro-ondes commutateurs. La technique est efficace, rapide et reproductible, et il utilise une quantité minimale de solution diluée idéale pour l’essai de nouveaux nanomatériaux. Assemblée échelle Wafer de nanofils dispositifs peut également être obtenue en utilisant cette technique, permettant à un grand nombre d’échantillons pour les tests et applications électroniques de grande surface.

Introduction

Assemblée contrôlable et reproductible de nanoparticules dans des endroits prédéfinis de substrat est l’un des principaux défis à la solution-process électroniques et photoniques dispositifs utilisant des nanoparticules semi-conductrices ou conductrices. Pour les appareils de haute performance, il est également très bénéfique pour pouvoir sélectionner des nanoparticules avec tailles préférentiels et des propriétés électroniques particulières, y compris, par exemple, conductivité élevée et faible densité d’États de surface piège. Malgré des progrès importants dans la croissance de nanomatériaux, y compris les matériaux de nanofils et nanotubes, quelques variations des ....

Protocole

Mise en garde : Toutes les procédures à moins qu’autrement indiqué avoir lieu dans une salle propre environnement et risques des évaluations ont été menées pour assurer la sécurité pendant les nanofils et manutention des produits chimiques. Nanomatériaux peut-être avoir un certain nombre de conséquences sur la santé qui sont comme des encore inconnue et sorte doivent être manipulées avec des soins²¹.

Remarque : Le processus commence par la préparation des substrats, suivie par les premiers pas de dépôts de photolithographie et métal pour définir les contacts de la DEP. Les nanofils sont ensuite assemblés par DEP et u....

Résultats

Résultats de photolithographie bicouche en propre définie nettement électrodes. Dans l’exemple (Figure 1 a), structure de doigt inter-digitated a été utilisé avec une longueur de chaîne de 10 µm. Ces structures permettent un grand espace assembler le nombre maximal de nanofils si on applique la force de la DEP. Figure 1 b montre une représentation schématique d’un dispositif de nanofils FET bas-porte.

Discussion

La fabrication avec succès et les performances des dispositifs dépendant de plusieurs facteurs clés. Citons nanofil densité et la répartition dans la formulation, le choix du solvant, la fréquence des DEP et le contrôle du nombre de nanofils présents sur le dispositif d’électrodes¹.

Une des étapes essentielles dans la réalisation de dispositifs de travail répétitif est la préparation d’une formulation de nanowire sans clusters ou en bouquets. La formulation peut être so.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Plaquette de silicium/dioxyde de silicium, croissance par méthode CZ, diamètre 100 mm, croissance thermique de l’oxyde de 300 nm, phosphore dopé à n	Si-Mat (matériaux de silicium)	-	http://si-mat.com/
acétone (200 ml)	Sigma Aldrich
W332615-Isopropanol (200 ml)	Sigma Aldrich		W292907-Eau
déminéralisée (150 ml)Approvisionnement	sur site	-	-
Photorésine (A) SF6 PMGI sous photorésine gravée (environ 1 ml par échantillon)	Microchimie  ;	-	http://microchem.com/pdf/PMGI-Resists-data-sheetV-rhcedit-102206.pdf
Photoresist (B) S1805 photoresit) (environ 1 ml par échantillon)	Microchem  ;	-	http://www.microchem.com/PDFs_Dow/S1800.pdf
Développeur Photoresist Microposit ; MF319  ; (100ml)	Microchimie  ;	-	http://microchem.com/products/images/uploads/MF_319_Data_Sheet.pdf
Dissolvant de résine photosensible Microposit remover 1165 (300ml (2 bains 150 chacun))	Microchem  ;	-	http://micromaterialstech.com/wp-content/dow_electronic_materials/datasheets/1165_Remover.pdf