Ohmico Fabrication contatto con una tecnica Focused Ion Beam-e caratterizzazione elettrica per strato semiconduttore Nanostrutture

L'obiettivo generale di questa procedura è quello di utilizzare la tecnica del fascio ionico focalizzato al fine di osservare la fabbricazione a contatto omico sulle singole nanostrutture di strati, materiali semiconduttori. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nei campi della nanotecnologia, come ad esempio come stabilire un buon contatto omico su singoli nanomateriali senza alcun trattamento. Il vantaggio principale di questa tecnica è che l'approccio Deion del metallo a fascio di ferro fornisce un contesto elettrico altamente riproducibile su nanostrutture di semiconduttori a strato singolo.

L'intero processo è anche relativamente semplice rispetto ad altre tecniche come la discografia della trobina Dopo la caratterizzazione strutturale dei cristalli dello strato di molibdeno di seleniuro come descritto nel protocollo di testo allegato. Inizia la fabbricazione dello strato di molibdeno di seleniuro Nano Krystal. Per prima cosa, pulisci un paio di pinzette con acetone e poi con alcol.

Usa le pinzette per individuare da quattro a otto pezzi di cristalli dello strato di molibdeno di seleniuro con una superficie lucida e un'area più grande di 0,5 millimetri per 0,5 millimetri. Metti ogni cristallo su un pezzo di nastro adesivo con un'area di 20 millimetri per 60 millimetri. Piega il nastro a metà per esfoliare lo strato.

Cristallo, ripeti questa azione circa 20 volte. Di solito i cristalli a strati possono essere spogliati in numerosi cristalli di dimensioni micrometriche. Ottenere tre substrati di silicio rivestiti di biossido di silicio con 16 elettrodi in oro titanio pre-PA sulla superficie.

L'area di ciascun modello dovrebbe essere di circa cinque millimetri per cinque millimetri quadrati. Posiziona il nastro a cubetti con lo strato di polvere nano Krystal capovolto su ogni modello di dispositivo. Picchiettare leggermente il nastro per cubetti in modo che circa 10-100 pezzi di cristalli dello strato di diseleniuro di maum cadano su ogni modello.

Montare le sagome preparate su un supporto per fascio ionico focalizzato utilizzando un nastro di lamina di rame conduttivo. Quindi caricare il supporto nella camera del fascio di ioni focalizzati. Evacuare la camera da una volta 10 al quinto millibar facendo clic sulla pompa.

Per la modalità SEM, impostare la corrente del fascio di elettroni a 41 pico ampere e la tensione di accelerazione a 10 kilovolt. Successivamente, per la modalità FIB, impostare la corrente del fascio ionico su 0,1 nano ampere e la tensione di accelerazione su 30 kilovolt. Quindi riscaldare il sistema a fascio ionico e il sistema di iniezione del gas.

Accendere il fascio di elettroni facendo clic sul pulsante fascio e mettere a fuoco l'immagine a un basso ingrandimento di 100x. Quindi, impostare la distanza di lavoro assiale Z su 10 millimetri per la modalità SEM. Ora aumenta l'ingrandimento a 5.000 x e concentrati sul campione.

Una volta messo a fuoco, inserire un angolo di inclinazione di 52 gradi nel menu di navigazione per inclinare l'angolo del supporto. Quindi, seleziona il molibdeno di seleniuro di forma rettangolare e quadrata. Stratificare nano cristalli con uno spessore che varia da cinque a 3000 nanometri.

Per la fabbricazione degli elettrodi, scattare immagini SCM del materiale incontaminato mirato a diversi ingrandimenti che vanno da 1000 x a 10.000 x prima della fabbricazione degli elettrodi. Quindi, passa alla modalità fascio ionico focalizzato e scatta un'immagine utilizzando la modalità istantanea per ridurre il tempo di esposizione del materiale mirato sotto bombardamento a fascio ionico. Definire l'area di deposizione dell'elettrodo selezionando prima la modalità di deposizione del platino, quindi inserire lo spessore da 0,2 a 1,0 micron.

Quindi, introdurre il capillare del sistema di iniezione del gas nella camera facendo clic sulla casella di deposizione del platino nel blocco di iniezione del gas. Scatta un'altra immagine utilizzando la modalità istantanea e modifica la posizione degli elettrodi. Se il modello originariamente definito si sposta leggermente, attivare la deposizione del fascio ionico focalizzato Dopo la deposizione, ridisegnare il capillare del sistema di iniezione del gas deselezionando la casella di deposizione del platino.

Successivamente, passa alla modalità microscopio elettronico a scansione e scatta immagini a diversi ingrandimenti dei dispositivi completati con due o quattro elettrodi. Dopo aver scattato le immagini, impostare l'angolo di inclinazione del supporto, tornare a zero gradi e scattare ulteriori immagini dall'alto view a diversi ingrandimenti per stimare la larghezza del materiale e la distanza tra gli elettrodi. Al termine, spegnere i sistemi a fascio di elettroni e fasci ionici e raffreddare il sistema di iniezione del gas.

Inoltre, sfiatare la camera con azoto gassoso e quindi estrarre il supporto dalla camera. Infine, chiudere lo sportello della camera ed evacuare la camera. Un'ultima volta.

Di seguito sono mostrate immagini rappresentative al microscopio elettronico a scansione di campo dei dispositivi IDE a due terminali e a quattro terminali di molibdeno. Dopo aver utilizzato un FM per stimare l'altezza di un numero di nano fiocchi, i contatti omici dei dispositivi possono essere caratterizzati misurando la relazione tra corrente e tensione. Le curve di tensione di corrente di questo dispositivo seguono una relazione lineare che conferma la condizione di contatto omico dei dispositivi al molibdeno di seleniuro.

Un'immagine al microscopio elettronico a trasmissione in sezione trasversale dell'interfaccia platino molibdeno di seleniuro mostra che uno strato di lega di circa 25-30 nanometri si è formato tra il platino e il molibdeno di seleniuro a causa del bombardamento di fasci ionici. Un'immagine TEM ad alta risoluzione dell'interfaccia mostra che una lega amorfa si forma sulla superficie del singolo cristallo di molibdeno di seleniuro. Questa lega è costituita da una miscela di molibdeno, selenio e platino con un rapporto di due a quattro a uno Una volta masterizzata.

Questa tecnica può essere eseguita in poche ore se viene eseguita correttamente dopo il suo sviluppo. Questo percorso tecnico è la strada per i ricercatori nel campo della nanotecnologia e della scienza dei materiali, quindi esplora le proprietà elettriche nei loro sistemi di materiali semiconduttori.