Het artikel beoogt de invoering van een standaard en betrouwbare fabricage-procedure voor de ontwikkeling van toekomstige lage dimensionale nano-elektronica.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Een standaard en betrouwbare methode om te fabriceren tweedimensionale nano-elektronica
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Tweedimensionale (2D) materialen hebben enorme aandacht vanwege hun unieke eigenschappen en toepassingsmogelijkheden. Aangezien wafer schaal synthese van 2D materiaal nog in wording stadia is, vertrouwen wetenschappers niet volledig op traditionele halfgeleider technieken voor verwant onderzoek. Gevoelige processen van het lokaliseren van het materiaal dat de definitie van de elektrode moeten goed worden gecontroleerd. In dit artikel vereist een universele fabricage-protocol in het vervaardigen van nanoschaal elektronica, zoals 2D quasi-heterojunctie bipolaire transistoren (Q-HBT) en 2D rug-gated transistoren zijn aangetoond. Dit protocol omvat de bepaling van materiële positie, electron beam lithografie (EBL), metaalelektrode definitie, et al.. Een stap voor stap-verhaal van de fabricage-procedures voor deze apparaten worden ook gepresenteerd. Bovendien blijkt dat elk van de gefabriceerde apparaten hoge prestaties met hoge herhaalbaarheid heeft bereikt. Dit werk toont een uitgebreide beschrijving van het verloop van het proces voor het voorbereiden van 2D nano-elektronica, laat de onderzoeksgroepen om toegang tot deze informatie, en de weg naar toekomstige elektronica.
Inleiding
Sinds afgelopen decennia, heeft mensheid ondervonden snelle downscale in de grootte van de transistors en, bijgevolg, een exponentiële toename van het aantal transistoren in geïntegreerde circuits (ICs). Hierdoor blijft de voortdurende vooruitgang van silicium gebaseerde aanvullende metal-oxide semiconductor (CMOS) technologie1. Bovendien zijn deze huidige trend in de grootte en de prestaties van gefabriceerde apparaten nog steeds op schema met de wet van Moore, waarin staat dat het aantal transistors op elektronische chips, evenals hun prestaties, ongeveer elke twee jaar2 verdubbelt. CMOS transistoren zijn aanwezig in d....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
1. 2D Quasi-heterojunctie Transistors Productie-procédé
- Commerciële c-vliegtuig sapphire voor te bereiden.
- Wassen de hele één-kant geslepen saffier (2-inch) met aceton.
- Spoel de saffier substraat met isopropyl alcohol.
- Groeien Mnd2 op saffier substraat met behulp van CVD in een oven van hot-muur.
- Plaats 0.6 g molybdeen zwaveltrioxide (MoO3) poeder in een kwarts-boot ligt bij de verwarming zone midden van de oven. Zet de saffier substraat stroomafwaarts naast de boot van de kwarts met het MoO3 poeder.
- Zwavel (S) poeder in een aparte kwarts boot aan de stroomopwaartse ....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Het apparaat fabricage processen zijn toegepast op een aantal van de bijbehorende auteur onderzoekt met betrekking tot de ontwikkeling van 2D materiaal apparaten. In dit deel, worden de resultaten van een aantal van deze onderzoeken voorgesteld om aan te tonen de effectiviteit van het protocol zoals hierboven besproken. Een enkelgelaagde laterale WSe2-Mnd2 Q-HBT20 is geselecteerd als het eerste voorbeeld. Met behulp van de standaard apparaat f.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
In dit artikel worden de gedetailleerde procedures voor het fabriceren van nieuwe elektronica op basis van 2D materialen in nanometerschaal gedemonstreerd. Aangezien de monsterbereidingsprocedures voor elke toepassing verschillen met elkaar hebben, worden de overlappende processen werden behandeld als het protocol. Electron beam patronen in combinatie met materiële locatie bepaling en metaalelektrode definitie fungeert dus als het protocol hier. Tussen de twee soorten apparaten genoemd, het hele proces van 2D rug-gated t.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dankbetuigingen
Dit werk werd gesteund door de nationale Raad voor Wetenschappen, Taiwan onder contract nr. DE MEESTE 105-2112-M-003-016-MY3. Dit werk werd ook gedeeltelijk ondersteund door de nationale Nano apparaat laboratoria en e-bundel laboratorium in elektrotechniek van de National Taiwan University.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| E-gun Evaporator | AST | PEVA 600I | |
| Au slug, 99.99% | Well-Being Enterprise Co | N/A | |
| Ti slug, 99.99% | Well-Being Enterprise Co | N/A | |
| E-beam Lithography System | Elionix | ELS7500-EX | |
| Cold Wall CVD System | Sulfur Science | SCW600S | |
| C-plane Sapphire substrate | Summit-Tech | X171999 | (0001) ± 0.2 ° eenzijdig gepolijst |
| 100 nm SiO2/Si | Gemaakt in NDL | ||
| Ammonia Solution | BASF | Ammonia Solution 28% Selectipur | |
| Molybdenum (Mo), 99.95% | Summit-Tech | N/A | |
| Tungsten (W), 99.95% | Summit-Tech | N/A | |
| Sulfur (S), 99.5% | Sigma-Aldrich | 13803 | |
| Polymethyl Methacrylate (PMMA) | Microchem | 8110788 | Gebruik voor overdrachtsproces |
| Spin Coater | Laurell | WS 400B 6NPP LITE | |
| Acetone | BASF | Acetone EL Selectipur | |
| Isopropanol (IPA) | BASF | 2-Propanol UPS | |
| Photo Resist voor EBL | TOK | TDUR-P-015 | |
| Plasma Cleaner | Harrick Plasma | PDC-32G | Zuurstofplasma |
Referenties
- Kim, Y. B. Challenges for Nanoscale MOSFETs and Emerging Nanoelectronics. Transactions on Electrical and Electronic Materials. 11 (3), 93-105 (2010).
- Waldrop, M. M. The chips are down for Moore's law. Nature. 530 (7589), 144-147 (2016).
- Lan, Y. W., Chang, W. H., et al.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
