ייצור לתקשר ohmic בטכניקה ממוקד-אלומת יונים וחשמל אפיון לשכבת מבני ננו מוליך למחצה

המטרה הכוללת של הליך זה היא להשתמש בטכניקת קרן יונים ממוקדת על מנת לצפות בייצור מגע אומי על מבני הננו הבודדים של שכבות, חומרים מוליכים למחצה. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחומי הננוטכנולוגיה, כגון כיצד ליצור מגע אומי טוב על ננו-חומרים בודדים ללא טיפול באלן. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שגישת Deion של מתכת קרן ברזל מספקת תחרות חשמלית הניתנת לשחזור על ננו-מבנים מוליכים למחצה בשכבה בודדת.

התהליך כולו גם פשוט יחסית בהשוואה לטכניקות אחרות כגון דיסקוגרפיה של טרובין לאחר אפיון מבני של גבישי שכבת המוליבדן די סלניד כמתואר בפרוטוקול הטקסט הנלווה. התחל בייצור של שכבת מוליבדן די סלניד מכשירי ננו קריסטל. ראשית, נקו זוג פינצטה עם אצטון ואז אלכוהול.

השתמש בפינצטה כדי לבחור ארבע עד שמונה חתיכות של גבישי שכבת מוליבדן די סלניד עם משטח מבריק ושטח גדול מ-0.5 מילימטר על 0.5 מילימטרים. שים כל גביש על פיסת סרט קוביות בשטח של 20 מילימטרים על 60 מילימטרים. קפלו את הקלטת לשניים כדי לקלף את השכבה.

קריסטל, חזור על פעולה זו כ -20 פעמים. בדרך כלל ניתן להפשיט גבישי שכבה למספר רב של גבישים בגודל מיקרומטר. השג שלושה מצעי סיליקון מצופים סיליקון דו חמצני עם 16 אלקטרודות זהב טיטניום טרום-PA על פני השטח.

השטח של כל תבנית צריך להיות בערך חמישה מילימטרים על חמישה מילימטרים מרובעים. הניחו את סרט הקוביות עם שכבת אבקת ננו קריסטל הפוכה על כל תבנית מכשיר. הקש קלות על סרט הקוביות כך שכ-10 עד 100 חתיכות מגבישי שכבת ה-maum diselenide ייפלו על כל תבנית.

התקן את התבניות המוכנות על מחזיק קרן יונים ממוקד באמצעות סרט רדיד נחושת מוליך. לאחר מכן טען את המחזיק לתא קרן היונים הממוקד. פנה את החדר לפעם אחת 10 עד המיליבר החמישי על ידי לחיצה על המשאבה.

עבור מצב SEM, הגדר את זרם אלומת האלקטרונים ל-41 פיקו אמפר ואת מתח התאוצה ל-10 קילו-וולט. לאחר מכן, עבור מצב FIB, הגדר את זרם אלומת היונים ל-0.1 ננו אמפר ואת מתח התאוצה ל-30 קילו-וולט. ואז לחמם את מערכת קרן היונים ואת מערכת הזרקת הגז.

הפעל את אלומת האלקטרונים על ידי לחיצה על אלומת הכפתור וממקד את התמונה בהגדלה נמוכה של פי 100. לאחר מכן, הגדר את מרחק העבודה הצירי Z ל -10 מילימטרים עבור מצב SEM. כעת הגדל את ההגדלה ל -5, 000 x והתמקד במדגם.

לאחר המיקוד, הזן זווית הטיה של 52 מעלות לתפריט הניווט כדי להטות את זווית המחזיק. לאחר מכן, בחר מוליבדן די סלניד מלבני ומרובע. שכבת ננו גבישים בעובי שנע בין חמישה ל-3000 ננומטר.

לייצור אלקטרודות, צלם תמונות SCM של החומר הבתולי הממוקד בהגדלות שונות הנעות בין 1000 x ל-10,000 x לפני ייצור האלקטרודות. לאחר מכן, עבור למצב קרן יונים ממוקדת וצלם תמונה באמצעות מצב תמונת מצב כדי להפחית את זמן החשיפה של החומר הממוקד תחת הפצצת קרן יונים. הגדר את אזור שקיעת האלקטרודה על ידי בחירה תחילה במצב שקיעת הפלטינה, ולאחר מכן הזן את העובי כ-0.2 עד 1.0 מיקרון.

לאחר מכן, הכניסו את הנימים של מערכת הזרקת הגז לתא על ידי לחיצה על תיבת תצהיר הפלטינה בבלוק הזרקת הגז. צלם תמונה נוספת באמצעות מצב התמונה ושנה את מיקום האלקטרודות. אם התבנית שהוגדרה במקור משתנה מעט, הפעל את תצהיר קרן היונים הממוקדת לאחר השקיעה, משוך את הנימים של מערכת הזרקת הגז לאחור על ידי ביטול הלחיצה על תיבת תצהיר הפלטינה.

לאחר מכן, עבור למצב מיקרוסקופ אלקטרונים סורק וצלם תמונות בהגדלות שונות של המכשירים שהושלמו עם שתיים או ארבע אלקטרודות. לאחר צילום התמונות, הגדר את זווית ההטיה של המחזיק, חזור לאפס מעלות וצלם תמונות נוספות מלמעלה view בהגדלות שונות על מנת להעריך את רוחב החומר ומרחק האלקטרודות. בסיום, כבה את מערכות קרן האלקטרונים וקרן היונים וקרר את מערכת הזרקת הגז.

כמו כן, אווררו את החדר בגז חנקן ואז הוציאו את המחזיק מהתא. לבסוף, סגור את דלת החדר ופנה את החדר. פעם אחרונה.

תמונות מיקרוסקופ אלקטרונים סריקת שדה מייצגות של שני התקני IDE מוליבדן טרמינליים וארבעה טרמינליים מוצגות כאן. לאחר שימוש ב- FM כדי להעריך את גובהם של מספר פתיתי ננו, ניתן לאפיין את המגעים האומיים של המכשירים על ידי מדידת יחסי הזרם מול המתח. עקומות המתח הנוכחי של מכשיר זה עוקבות אחר קשר ליניארי המאשר את מצב המגע האומי של מכשירי מוליבדן די סלניד.

תמונת מיקרוסקופ אלקטרונים שידור חתך של ממשק מוליבדן פלטינה די סלניד מראה כי שכבת סגסוגת של כ-25 עד 30 ננומטר נוצרה בין הפלטינה למוליבדן די סלניד בגלל הפצצת קרן יונים. תמונת TEM ברזולוציה גבוהה של הממשק מראה שנוצרת סגסוגת אמורפית על פני השטח של מוליבדן גביש יחיד די סלניד. סגסוגת זו מורכבת מתערובת של מוליבדן, סלניום ופלטינה ביחס של שניים לארבעה לאחד לאחר השליטה.

טכניקה זו יכולה להיעשות תוך שעות אם היא מבוצעת כראוי לאחר התפתחותה. טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים בתחום הננוטכנולוגיה ומדעי החומרים, אז חקרו את התכונות החשמליות במערכות החומרים המוליכים למחצה שלהם.