Ohmse Contact Fabrication Met behulp van een Focused-Ion Beam Techniek en elektrische karakterisatie voor Layer halfgeleider nanostructuren

Het algemene doel van deze procedure is om de gefocuste ionenbundeltechniek te gebruiken om omique contactfabricage op de individuele nanostructuren van lagen, halfgeleidermateriaal te observeren. Deze methode kan helpen om belangrijke vragen op het gebied van nanotechnologie te beantwoorden, zoals hoe je goede omique contacten kunt maken op individuele nanomaterialen zonder alne-behandeling. Het grote voordeel van deze techniek is dat de fo ijzerstraal metaaldeion-benadering zeer reproduceerbare elektrische context biedt op individuele laaghalfgeleider-nanostructuren.

Het hele proces is ook relatief eenvoudig in vergelijking met andere technieken zoals trobin discografie Na structurele karakterisering van de molybdeen di seleenlaagkristallen zoals beschreven in het bijbehorende tekstprotocol. Begin met de fabricage van de molybdeen di seleenlaag Nano Krystal apparaten. Maak eerst een paar pincetten schoon met aceton en vervolgens met alcohol.

Gebruik de pincetten om vier tot acht stukken van de molybdeen di seleenlaagkristallen met een glanzend oppervlak en een oppervlakte groter dan 0,5 millimeter bij 0,5 millimeter te plukken. Plaats elke kristal op een stuk dicingtape met een oppervlakte van 20 millimeter bij 60 millimeter. Vouw de tape dubbel om de laag te exfolieren.

Kristal, herhaal deze actie ongeveer 20 keer. Meestal kunnen laagkristallen worden afgepeld in talrijke micrometergrote kristallen. Verkrijg drie met siliciumdioxide beklede siliciumsubstraten met 16 voor-PA titanium goudelektroden op het oppervlak.

Het gebied van elke sjabloon moet ongeveer vijf bij vijf millimeter vierkant zijn. Plaats de dicingtape met de laag nano Krystal poeder ondersteboven op elke apparaatsjabloon. Tik lichtjes op de dicingtape zodat er ongeveer 10 tot 100 stukken van de maum diselenide laagkristallen op elke sjabloon vallen.

Monteer de voorbereide sjablonen op een gefocuste ionenbundelhouder met behulp van geleidende koperfolietape. Laad vervolgens de houder in de gefocuste ionenbundelkamer. Evacueer de kamer tot één keer 10 tot de vijfde millibar door op pomp te klikken.

Voor de SEM-modus, stel de elektronenbundelstroom in op 41 pico ampère en de versnellingsspanning op 10 kilovolt. Vervolgens, voor de FIB-modus, stel de ionenbundelstroom in op 0,1 nano ampère en de versnellingsspanning op 30 kilovolt. Verwarm vervolgens het ionenbundelsysteem en het gasinjectiesysteem op.

Schakel de elektronenbundel in door op de knop bundel aan te klikken en focus de afbeelding bij een lage vergroting van 100 x. Stel vervolgens de Z axiale werkafstand in op 10 millimeter voor SEM-modus. Verhoog nu de vergroting tot 5.000 x en focus op het monster.

Eenmaal gefocusseerd, voer een kantelingshoede van 52 graden in in het navigatiemenü om de hoek van de houder te kantelen. Selecteer vervolgens rechthoekige en vierkante vormige molybdeen di seleen. Laag nanokristallen met een dikte variërend van vijf tot 3000 nanometer.

Voor elektrodefabricage, neem SCM-beelden van het beoogde ongerepte materiaal bij verschillende vergrotingen variërend van 1000 x tot 10.000 x voordat de elektrode wordt gefabriceerd. Schakel vervolgens over naar gefocuste ionenbundelmodus en maak een afbeelding met behulp van snapshotmodus om de blootstellingstijd van het beoogde materiaal onder ionenbundelbombardement te verminderen. Definieer het elektrodedepositiegebied door eerst de platinadepositiemodus te selecteren en voer vervolgens de dikte in als 0,2 tot 1,0 micron.

Introduceer vervolgens de capillair van het gasinjectiesysteem in de kamer door op het platinadepositievakje in de gasinjectieblok te klikken. Neem een andere afbeelding met behulp van de snapshotmodus en wijzig de positie van de elektroden. Als het oorspronkelijk gedefinieerde patroon enigszins verschuift, schakel dan de gefocuste ionenbundeldepositie in Na depositie, trekt u de capillair van het gasinjectiesysteem terug door het platinadepositievakje uit te schakelen.

Schakel vervolgens over naar de rasterelektronenmicroscoopmodus en maak afbeeldingen bij verschillende vergrotingsgraden van de voltooide apparaten met twee of vier elektroden. Nadat de afbeeldingen zijn gemaakt, stelt u de kantelashoede van de houder in, keert u terug naar nul graden en maakt u aanvullende bovenaanzien bij verschillende vergrotingen om de materiaalbreedte en elektrodeinterafstand te schatten. Wanneer u klaar bent, schakelt u de elektronenbundel- en ionenbundelsystemen uit en koelt u het gasinjectiesysteem af.

Ook, ventileer de kamer met stikstofgas en haal vervolgens de houder uit de kamer. Sluit ten slotte de deur van de kamer en evacueer de kamer. Nog een laatste keer.

Representatieve veldrasterelektronenmicroscoopbeelden van de twee terminal en vier terminal molybdeen IDE apparaten worden hier getoond. Na gebruik van een FM om de hoogte van een aantal nanovlokken te schatten, kunnen de omique contacten van de apparaten worden gekarakteriseerd door de stroom versus spanning relatie te meten. De stroomspanningscurven van dit apparaat volgen een lineaire relatie en bevestigen de omique contactconditie van de molybdeen di seleenapparaten.

Een dwarsdoorsnede transmissie-elektronenmicroscoopbeeld van de platina molybdeen di Selenide-interface toont dat er een legeringslaag van ongeveer 25 tot 30 nanometer is gevormd tussen het platina en molybdeen di seleenide vanwege ionenbundelbombardement. Een TEM-beeld met hoge resolutie van de interface toont dat er een amorfe legering is gevormd op het oppervlak van het enkele kristal molybdeen di seleenide. Deze legering bestaat uit een mengsel van molybdeen, seleen en platina in een verhouding van twee tot vier tot één Eenmaal beheerst.

Deze techniek kan in uren worden uitgevoerd als deze goed wordt uitgevoerd na de ontwikkeling ervan. Deze techniek baant de weg voor onderzoekers op het gebied van nanotechnologie en materiaalkunde, dus onderzoek elektrische eigenschappen in hun halfgeleidermateriaalsystemen.