Methodenartikel

Een standaard en betrouwbare methode om te fabriceren tweedimensionale nano-elektronica

DOI:

10.3791/57885

⸱

28 augustus 2018

 ,  ,  , 
1Department of Physics, National Taiwan Normal University, 2National Applied Research Laboratories (NARL), National Nano Device Laboratories (NDL)

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Het artikel beoogt de invoering van een standaard en betrouwbare fabricage-procedure voor de ontwikkeling van toekomstige lage dimensionale nano-elektronica.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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 de meeste, zo niet alle, van de elektronische apparaten beschikbaar in de markt en waardoor het een integraal onderdeel van mensenlevens. Wegens dit zijn er continu eisen voor verbeteringen in de chip grootte en prestaties die de fabrikanten te houden na de Moores wet nummer hebben geduwd.

Helaas lijkt de wet van Moore te worden nadert zijn einde vanwege de hoeveelheid warmte zoals meer silicium circuits is geperst in een klein gebied2. Dit vraagt om nieuwe soorten materialen die hetzelfde bieden kunnen, zo niet beter, prestaties als silicium en, tegelijkertijd, in een relatief kleinere schaal kan worden geïmplementeerd. Onlangs zijn nieuwe veelbelovende materialen onderwerpen van vele materiaalkunde onderzoek geweest. Dergelijke materialen zoals eendimensionale (1D) koolstof nanotubes3,4,5,6,7, 2D grafeen8,9,10, 11 , 12en overgangsmetalen dichalcogenides (TMDs)13,14,15,16,17,18, zijn goede kandidaten die kunnen worden gebruikt als vervanging van de silicium gebaseerde CMOS en blijven de Moores wet nummer.

Fabricage van kleinschalige apparaten vereist zorgvuldige bepaling van de locatie van het materiaal succesvol overgaan tot de andere technieken van de fabricage zoals lithografie en metaalelektrode definitie. Dus, de methode die in dit document gepresenteerd werd ontworpen om deze behoefte. Vergeleken met de traditionele halfgeleider productie technieken19, is de in dit document gekozen benadering kleermaker-gemonteerd aan de ontwikkeling van kleinschalige apparaten die moet meer aandacht worden besteed in termen van het vinden van de locatie van het materiaal. Het doel van deze methode is om betrouwbaar fabriceren 2D nanomateriaal apparaten, zoals 2D rug-gated transistors en Q-HBTs, met behulp van standaard fabricage processen. Dit kan dienen als een platform voor toekomstige nanodevice ontwikkelingen zoals het effent de weg naar de productie van toekomstige geavanceerde nanoschaal-apparaten.

In het gedeelte van de procedure, worden de fabricage processen voor 2D materialen gebaseerde apparaten namelijk, de Q-HBT en 2D rug-gated transistor in detail besproken. Electron beam patronen in combinatie met materiële locatie bepaling en metaalelektrode definitie bestaat uit het protocol, aangezien ze in beide genoemde processen zijn verplicht. Deel 1 behandelt de stapsgewijze Productie-procédé van Q-HBTs20; en deel 2 toont een universele aanpak om te verkrijgen chemical vapor deposition (CVD) molybdeen disulfide (Mnd2) rug-gated transistoren van overdracht tot aan lift-off21, die volledig is aangetoond in het artikel. Het verloop van het gedetailleerde proces wordt geïllustreerd in (Figuur 1).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. 2D Quasi-heterojunctie Transistors Productie-procédé

  1. Commerciële c-vliegtuig sapphire voor te bereiden.
    1. Wassen de hele één-kant geslepen saffier (2-inch) met aceton.
    2. Spoel de saffier substraat met isopropyl alcohol.
  2. Groeien Mnd2 op saffier substraat met behulp van CVD in een oven van hot-muur.
    1. 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.
    2. Zwavel (S) poeder in een aparte kwarts boot aan de stroomopwaartse zijde van de oven te bereiden. Handhaaf de temperatuur op 190 ° C tijdens de reactie.
    3. Gebruik van argon (Ar = 70 sccm, 40 Torr) gas doorstroming naar de S en MoO3 dampen op de saffier substraat te brengen terwijl de verwarming van de zone van het centrum tot 750 ° C.
    4. Houd de verwarmingszone, na het bereiken van de gewenste groei temperatuur van 750 ° C, gedurende 15 minuten en vervolgens natuurlijk koelen van de oven tot kamertemperatuur.
  3. EBL uitvoeren
    Opmerking: Een dunne Au van ongeveer 5 nm werd afgezet door de sputteren voor het nakomen van tijdens alle EBL processen op saffier substraat
    1. Identificeren, met behulp van een optische Microscoop, een gebied waar Mnd2 enkelgelaagde vlokken worden waargenomen, dan het ontwerp van de lay-out van het patroon streep voor dat specifieke gebied met behulp van een ontwerpsoftware (AutoCAD).
    2. Spin-jas fotoresist (PR), bijvoorbeeld van polymethylmethacrylaat (PMMA) of P015, op de top van het monster bij 2000 rpm voor 60 s (kamertemperatuur). Zorg ervoor dat de PR het gehele monster na spin coating heeft behandeld.
    3. Het verwarmen van het monster (zachte bak) bij 100 ° C gedurende 90 s om te verdampen de oplosmiddelen in de PR en de hechting te verbeteren.
    4. De indeling van de patroon in stap 1.3.1 omzetten in een specifiek bestand (voorbeeld: GDS-bestand), en in de software van de EBL te uploaden.
    5. De ideale dosis van elektronenbundel op basis van de breedte van de lijnen in de lay-out te bepalen.
      Opmerking: Voor de breedte van de uitvoerregel kleiner dan 1 µm, de ideale dosering van elektronenbundel is 110 µC/cm2; voor de breedte van de uitvoerregel van 1 tot en met 5 µm is de dosis 100 µC/cm2; en voor de breedte van de uitvoerregel breder dan 5 µm, de dosis is 80 µC/cm2.
    6. Start bloot aan elektronenbundel monster.
    7. Breng post-exposure bak (PEB) op het monster na de blootstelling ter vermindering van de effecten van de staande golf. Het verwarmen van het monster bij 120 ° C gedurende 90 s.
    8. Tetramethylammonium hydroxide (TMAH) 2.38% gebruiken als ontwikkelaar. Onderdompelen van het monster, tot TMAH voor 80 s. Wash uit de TMAH met 200 mL gedeïoniseerd water voor 10 s.
    9. Onderzoeken of het patroon is goed ontwikkeld door optische microscopie.
    10. Voeren van harde bak om zich te ontdoen van de extra water in PR. serie het monster bij 110 ° C gedurende 90 s.
  4. Definiëren van de structuren van de streep met behulp van 50 W zuurstof (O2) plasma etsen (1st etsen) voor 30 s 2 min te verwijderen PR met behulp van 50 mL aceton.
  5. Groeien wolfraam diselenide (WSe2) met behulp van CVD op de doellocatie, die in een gewenste groei van WSe2 laag tussen de reeds bestaande Mnd2 strepen op de saffier substraat resulteren zal.
    1. Plaats 0.6 g wolfraam zwaveltrioxide (WO3) 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 WO3 poeder.
    2. Seleen (Se) poeder in een aparte kwarts boot aan de stroomopwaartse zijde van de oven te bereiden. Handhaaf de temperatuur bij 260 ° C tijdens de reactie.
    3. Gebruik Ar/H2 (Ar = 90 sccm, H2 = 6 sccm, 20 Torr) gas flow te brengen van de Se en WO3 dampen op de saffier ondergrond terwijl de verwarming van de zone van het centrum tot 925 ° C.
    4. Houd de verwarmingszone, na het bereiken van de gewenste groei temperatuur van 925 ° C, gedurende 15 minuten en vervolgens natuurlijk koelen van de oven tot kamertemperatuur.
  6. Het fabriceren van de metal pad arrays en uitlijning merken.
    1. Bedekken de patronen van de metal pad arrays en uitlijning de merken fotolithografie patronen techniek gebruiken.
    2. Storting 20 nm/60 nm Ti/Au Elektronenkanonnen verdamper gebruiken.
      Opmerking: Goud is gebruikt om te voorkomen dat de oxidatie van de metalen pads.
    3. Bereiden en dompelen van het monster tot 100 mL aceton te ontbinden PR en uitvoeren van de astronauten. Schudden en de aceton blazen terwijl de follow-up van het hele proces via optische microscopie totdat de metalen pads blijken.
  7. Een ander EBL proces om de overlay van een lint vorm patroon op de top van de Mnd2- WSe2 heterojunctie uitvoeren
    1. Meten van de coördinaat verplaatsing tussen de doellocaties in de Mnd2- WSe2 heterojunctie en de uitlijning markeert met behulp van optische microscopie en ontwerpen van de lint-vorm lay-out op basis van deze metingen met behulp van een software (AutoCAD).
    2. Spin-jas PR, bijvoorbeeld PMMA of P015, op de top van het monster bij 2000 rpm voor 60 s (kamertemperatuur). Zorg ervoor dat de PR het gehele monster na spin coating heeft behandeld.
    3. Het verwarmen van het monster (zachte bak) bij 100 ° C gedurende 90 s om te verdampen de oplosmiddelen in de PR en de hechting te verbeteren.
    4. De indeling van de patroon in stap 1.7.1 omzetten in een specifiek bestand (voorbeeld: GDS-bestand), en in de software van de EBL te uploaden.
    5. De ideale dosis van elektronenbundel op basis van de breedte van de lijnen in de lay-out te bepalen.
      Opmerking: Voor de breedte van de uitvoerregel kleiner dan 1 µm, de ideale dosering van elektronenbundel is 110 µC/cm2; voor de breedte van de uitvoerregel van 1 tot en met 5 µm is de dosis 100 µC/cm2; en voor de breedte van de uitvoerregel breder dan 5 µm, de dosis is 80 µC/cm2.
    6. De machine van de EBL instellen zodanig dat de positie van de merken uitlijning in het sapphire substraat overeenkomt met haar briefwisseling in de lay-out.
    7. Start bloot aan elektronenbundel monster.
    8. Breng PEB op het monster na blootstelling ter vermindering van de effecten van de staande golf. Het verwarmen van het monster bij 120 ° C gedurende 90 s.
    9. Gebruik TMAH 2.38% als de ontwikkelaar. Onderdompelen van het monster, tot TMAH voor 80 s. Wash uit de TMAH met 200 mL gedeïoniseerd water voor 10 s.
    10. Onderzoeken of het patroon is goed ontwikkeld door optische microscopie.
    11. Voeren van harde bak om zich te ontdoen van de extra water in PR. serie het monster bij 110 ° C gedurende 90 s.
  8. O2 plasma etsen (2nd etsen) gebruiken om te definiëren een lint-vormige laterale heterojunctie en verwijder PR met aceton.
  9. Uitvoeren van de EBL-proces om te bedekken het patroon van de Ti/Au metalen elektroden.
    1. Meten van de coördinaat verplaatsing tussen de doellocaties in de Mnd2- WSe2 heterojunctie en de uitlijning markeert met behulp van optische microscopie en ontwerpen van de metaalelektrode lay-out op basis van deze metingen met behulp van een software (AutoCAD).
    2. Spin-jas PR, bijvoorbeeld PMMA of P015, op de top van het monster bij 2000 rpm voor 60 s (kamertemperatuur). Zorg ervoor dat de PR het gehele monster na spin coating heeft behandeld.
    3. Het verwarmen van het monster (zachte bak) bij 100 ° C gedurende 90 s om te verdampen de oplosmiddelen in de PR en de hechting te verbeteren.
    4. De indeling van de patroon in stap 1.9.1 omzetten in een specifiek bestand (voorbeeld: GDS-bestand), en in de software van de EBL te uploaden.
    5. De ideale dosis van elektronenbundel op basis van de breedte van de metalen lijnen in de lay-out te bepalen.
      Opmerking: Voor metalen lijnbreedte smaller dan 1 µm, de ideale dosis van elektronenbundel is 110 µC/cm2; voor de breedte van de uitvoerregel van 1 tot en met 5 µm is de dosis 100 µC/cm2; en voor de breedte van de uitvoerregel breder dan 5 µm, de dosis is 80 µC/cm2.
    6. De machine van de EBL instellen zodanig dat de posities van de merken uitlijning in het sapphire substraat overeenkomt met haar briefwisseling in de lay-out.
    7. Start bloot aan elektronenbundel monster.
    8. Breng PEB op het monster na blootstelling ter vermindering van de effecten van de staande golf. Het verwarmen van het monster bij 120 ° C gedurende 90 s.
    9. Gebruik TMAH 2.38% als de ontwikkelaar. Onderdompelen van het monster, tot TMAH voor 80 s. Wash uit de TMAH met 200 mL gedeïoniseerd water voor 10 s.
    10. Onderzoeken of het patroon is goed ontwikkeld door optische microscopie.
    11. Voeren van harde bak om zich te ontdoen van de extra water in PR. serie het monster bij 110 ° C gedurende 90 s.
  10. Uitvoeren van Ti/Au metalen afzetting en astronauten
    1. Storten van Ti/Au metaal Elektronenkanonnen verdamper met de dikte van minder dan 100 nm, anders, het is moeilijk te verwijderen van de PR en de ongewenste metaal door astronauten.
    2. Bereiden en dompelen van het monster tot 100 mL aceton te ontbinden PR en uitvoeren van de astronauten. Schudden en de aceton blazen terwijl de follow-up van het hele proces via optische microscopie, totdat er alleen metalen lijnen en remblokken links.
  11. Het proces van EBL in stap 1.9 uitvoeren maar bedekken de Pd/Au-metaalelektrode patroon in plaats van Ti/Au.
  12. De metalen afzetting en lift-off proces in stap 1.10 uitvoeren maar storten Pd/Au in plaats van Ti/Au.

2. 2D Back-gated Transistors Productie-procédé

  1. Rug-gated Si/SiO2 substraten met uitlijning merken voor te bereiden.
    1. Zelfgemaakte of commerciële SiO2/Si substraat voor te bereiden.
    2. Fotolithografie of EBL patronen technieken gebruiken om te definiëren van de uitlijning is ingeschakeld.
    3. Reactive ion etching (RIE) uitvoeren op het substraat van SiO2/Si tot de totale diepte van het doelgebied 1000 nm bereikt en verwijder de PR door O2 plasma te onthullen van de gevormde uitlijning merken.
    4. De patronen van de metal pad arrays gebruikmakend van de fotolithografie techniek patronen bedekken.
    5. Storting 20 nm/60 nm Ti/Au Elektronenkanonnen verdamper gebruiken.
      Opmerking: Goud is gebruikt om het voorkomen van oxidatie van de metalen pads.
    6. Bereiden en dompelen van het monster tot 100 mL aceton te ontbinden PR en uitvoeren van de astronauten. Schudden en de aceton blazen terwijl de follow-up van het hele proces door optische microscopie totdat de metalen pads blijken.
  2. CVD van Mnd2 op saffier substraat in een hot-wall oven uitvoeren.
    1. Plaats 0.6 g 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.
    2. S poeder in een aparte kwarts boot aan de stroomopwaartse zijde van de oven te bereiden. Handhaaf de temperatuur op 190 ° C tijdens de reactie.
    3. Gebruik van argon (Ar = 70 sccm, 40 Torr) gas doorstroming naar de S en MoO3 dampen op de saffier substraat te brengen terwijl de verwarming van de zone van het centrum tot 750 ° C.
    4. Houd de verwarmingszone, na het bereiken van de gewenste groei temperatuur van 750 ° C, gedurende 15 minuten en vervolgens natuurlijk koelen van de oven tot kamertemperatuur.
  3. Mnd2 van de saffier overbrengen aan de achterkant-gated SiO2/Si ondergrond.
    1. Spin vacht PMMA met de snelheid van de rotatie van 3500 rpm voor 30 s op de top van de film van de2 Mnd.
    2. Bak de Mnd2/sapphire monster bij 120 ° C gedurende 3 min ter versterking van de PMMA-coating.
    3. Dompel de Mnd2/Sapphire monster in 50 mL ammoniakale oplossing (14,5%) voor ongeveer 30 minuten tot 2 uur om te scheiden van de Mnd2 film van de saffier substraat.
    4. Halen van de film en over te brengen naar het SiO2/Si substraat.
    5. Bak de Mnd2/SiO2/Si monster teneinde de hechting tussen de Mnd2 en SiO2 lagen. Verwarm het monster bij 120 ° C gedurende ongeveer 30 minuten tot 1 h.
    6. Verwijder de PMM door wassen met 30 mL aceton voor ongeveer 30 minuten tot 2 uur.
    7. Spoel het monster met isopropyl alcohol en het gebruik van stikstof te blazen het droog.
  4. EBL uitvoeren
    Opmerking: Er is geen dunne Au gestort op SiO2/Si substraat EBL tijdens aangezien Si een of andere manier geleidende is.
    1. Meten van de coördinaat verplaatsing tussen de doellocaties en de uitlijning markeert met behulp van optische microscopie en, op basis van deze metingen, ontwerpt de indeling van de patroon van de metalen elektroden met behulp van een ontwerpsoftware.
      Opmerking: Metalen elektroden verbinden met de punten van de doelgroep in de Mnd2 steekproef de metalen pads in de SiO2/Si substraat.
    2. Spin-jas PR, bijvoorbeeld PMMA of P015, op de top van het monster bij 2000 rpm voor 60 s (kamertemperatuur). Zorg ervoor dat de PR het gehele monster heeft behandeld.
    3. Het verwarmen van het monster (zachte bak) bij 100 ° C gedurende 90 s om te verdampen de oplosmiddelen in de PR en de hechting te verbeteren.
    4. De indeling van de patroon in stap 2.4.1 omzetten in een specifiek bestand (voorbeeld: GDS-bestand), en in de software van de EBL te uploaden.
    5. De ideale dosis van elektronenbundel op basis van de breedte van de metalen lijnen in de lay-out te bepalen.
      Opmerking: Voor metalen lijnbreedte smaller dan 1 µm, de ideale dosis van elektronenbundel is 110 µC/cm2; voor de breedte van de uitvoerregel van 1 tot en met 5 µm is de dosis 100 µC/cm2; en voor de breedte van de uitvoerregel breder dan 5 µm, de dosis is 80 µC/cm2.
    6. De machine van de EBL instellen zodanig dat de positie van de merken uitlijning in het Si/SiO2 substraat overeenkomt met haar briefwisseling in de lay-out.
    7. Start bloot aan elektronenbundel monster.
    8. Breng PEB op het monster na de blootstelling ter vermindering van de effecten van de staande golf. Het verwarmen van het monster bij 120 ° C gedurende 90 s.
    9. Gebruik TMAH 2.38% als de ontwikkelaar. Onderdompelen van het monster, tot TMAH voor 80 s. Wash uit de TMAH met 200 mL gedeïoniseerd water voor 10 s.
    10. Onderzoeken of het patroon is goed ontwikkeld door optische microscopie.
    11. Voeren van harde bak om zich te ontdoen van de extra water in PR. serie het monster bij 110 ° C gedurende 90 s.
  5. Uitvoeren van Au metaal afzetting en astronauten
    1. Storten van Au metaal Elektronenkanonnen verdamper met de dikte van minder dan 100 nm, anders, het is moeilijk te verwijderen van de PR en de ongewenste metaal door astronauten.
    2. Bereiden en dompelen van het monster tot 100 mL aceton te ontbinden PR en uitvoeren van de astronauten. Schudden en de aceton blazen terwijl de follow-up van het proces via de optische microscopie, totdat er alleen metalen lijnen en remblokken verliet.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
E-gun EvaporatorASTPEVA 600I
Au slug, 99.99%Well-Being Enterprise CoN/A
Ti slug, 99.99%Well-Being Enterprise CoN/A
E-beam Lithography SystemElionixELS7500-EX
Cold Wall CVD SystemSulfur ScienceSCW600S
C-plane Sapphire substrateSummit-TechX171999(0001) ± 0.2 ° eenzijdig gepolijst
100 nm SiO2/SiGemaakt in NDL
Ammonia SolutionBASFAmmonia Solution 28% Selectipur
Molybdenum (Mo), 99.95%Summit-TechN/A
Tungsten (W), 99.95%Summit-TechN/A
Sulfur (S), 99.5%Sigma-Aldrich13803
Polymethyl Methacrylate (PMMA)Microchem8110788Gebruik voor overdrachtsproces
Spin CoaterLaurellWS 400B 6NPP LITE
AcetoneBASFAcetone EL Selectipur
Isopropanol (IPA)BASF2-Propanol UPS
Photo Resist voor EBLTOKTDUR-P-015
Plasma CleanerHarrick PlasmaPDC-32GZuurstofplasma

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Kim, Y. B. Challenges for Nanoscale MOSFETs and Emerging Nanoelectronics. Transactions on Electrical and Electronic Materials. 11 (3), 93-105 (2010).
  2. Waldrop, M. M. The chips are down for Moore's law. Nature. 530 (7589), 144-147 (2016).
  3. Lan, Y. W., Chang, W. H., et al. Effects of oxygen bonding on defective semiconducting and metallic single-walled carbon nanotube bundles. Carbon. 50 (12), 4619-4627 (2012).
  4. Lan, Y. W., Aravind, K., Wu, C. S., Kuan, C. H., Chang-Liao, K. S., Chen, C. D. Interplay of spin-orbit coupling and Zeeman effect probed by Kondo resonance in a carbon nanotube quantum dot. Carbon. 50 (10), 3748-3752 (2012).
  5. Lan, Y. W., Nguyen, L. N., Lai, S. J., Lin, M. C., Kuan, C. H., Chen, C. D. Identification of embedded charge defects in suspended silicon nanowires using a carbon-nanotube cantilever gate. Applied Physics Letters. 99 (5), (2011).
  6. De Volder, M. F. L., Tawfick, S. H., Baughman, R. H., Hart, A. J. Carbon nanotubes: present and future commercial applications. Science (New York, N.Y.). 339 (6119), 535-539 (2013).
  7. Eatemadi, A., Daraee, H., et al. Carbon nanotubes: Properties, synthesis, purification, and medical applications. Nanoscale Research Letters. 9 (1), 1-13 (2014).
  8. Lan, Y. W., Chang, W. H., et al. Polymer-free patterning of graphene at sub-10-nm scale by low-energy repetitive electron beam. Small. 10 (22), 4778-4784 (2014).
  9. Romero, M. F., Bosca, A., et al. Impact of 2D-Graphene on SiN Passivated AlGaN/GaN MIS-HEMTs Under Mist Exposure. IEEE Electron Device Letters. 38 (10), 1441-1444 (2017).
  10. Blaschke, B. M., Tort-Colet, N., et al. Mapping brain activity with flexible graphene micro-transistors. 2D Materials. 4 (2), 25040(2017).
  11. Zhu, Z., Murtaza, I., Meng, H., Huang, W. Thin film transistors based on two dimensional graphene and graphene/semiconductor heterojunctions. RSC Advances. 7 (28), 17387-17397 (2017).
  12. Kim, S. J., Choi, K., Lee, B., Kim, Y., Hong, B. H. Materials for Flexible, Stretchable Electronics: Graphene and 2D Materials. Annual Review of Materials Research. 45 (1), 63-84 (2015).
  13. Manzeli, S., Ovchinnikov, D., Pasquier, D., Yazyev, O. V., Kis, A. 2D transition metal dichalcogenides. Nature Reviews Materials. 2, (2017).
  14. Kolobov, A. V., Tominaga, J. Emerging Applications of 2D TMDCs. 239, Springer Series in Materials Science. 473-512 (2016).
  15. Nguyen, L. N., Lan, Y. W., et al. Resonant tunneling through discrete quantum states in stacked atomic-layered MoS2. Nano Letters. 14 (5), 2381-2386 (2014).
  16. Torres, C. M., Lan, Y. W., et al. High-Current Gain Two-Dimensional MoS2-Base Hot-Electron Transistors. Nano Letters. 15 (12), 7905-7912 (2015).
  17. Jariwala, D., Sangwan, V. K., Lauhon, L. J., Marks, T. J., Hersam, M. C. Emerging Device Applications for Semiconducting Two-Dimensional Transition Metal Dichalcogenides. ACS Nano. 8 (2), 1102-1120 (2014).
  18. Choi, W., Choudhary, N., Han, G. H., Park, J., Akinwande, D., Lee, Y. H. Recent development of two-dimensional transition metal dichalcogenides and their applications. Materials Today. 20 (3), 116-130 (2017).
  19. Xiao, H. Introduction to Semiconductor Manufacturing Technology, Second Edition. , Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers. (2012).
  20. Lin, C. Y., Zhu, X., et al. Atomic-Monolayer Two-Dimensional Lateral Quasi-Heterojunction Bipolar Transistors with Resonant Tunneling Phenomenon. ACS Nano. 11 (11), 11015-11023 (2017).
  21. Qi, J., Lan, Y. W., et al. Piezoelectric effect in chemical vapour deposition-grown atomic-monolayer triangular molybdenum disulfide piezotronics. Nature Communications. 6, (2015).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Tweedimensionale materialenelektronenstraallithografiedefinitie van metaalelektrodenmolybdeendisulfidePMMA coatingammoniakoplossingTMAH ontwikkelaaratoomskrachtmicroscopieback gated transistorenfabricage van nano elektronica

Gerelateerde artikelen