Análise de Contato Interfaces para únicos dispositivos de nanofios de GaN

Resumo

A técnica foi desenvolvida, que remove Ni / Au filmes contato de metal do seu substrato para permitir a análise e caracterização do contato / substrato e interfaces de contato / NW de dispositivos de GaN nanofios individuais.

Resumo

Nanofios de GaN único (NW) dispositivos fabricados em SiO ₂ pode apresentar uma forte degradação após recozimento, devido à ocorrência de formação de vazios no contacto / SiO ₂ de interface. Esta formação de vazios podem causar fissuras e delaminação da película de metal, o que pode aumentar a resistência ou levar a uma falha completa do dispositivo NW. A fim de abordar questões relacionadas com a formação de vácuo, uma técnica foi desenvolvida, que remove Ni / Au filmes contato de metal a partir de substratos para permitir a análise e caracterização do contato / substrato e interfaces de contato / NW de simples dispositivos de GaN NW. Este procedimento determina o grau de adesão das películas de contacto com o substrato e NWs e permite a caracterização da morfologia e da composição da interface de contacto com o substrato e nanofios. Esta técnica também é útil para avaliar a quantidade de contaminação residual que permanece a partir da suspensão NW umnd de processos fotolitográficos na superfície do NW-SiO ₂ antes da deposição dos metais. As etapas detalhadas deste procedimento são apresentados para a remoção de recozido Ni / Au contactos para Mg-dopado GaN NWs sobre um substrato de SiO _2.

Introdução

Dispositivos standard-NW são feitas por dispersão de uma suspensão NW sobre um substrato isolante, formando almofadas de contacto sobre o substrato por meio de fotolitografia convencional e deposição de metal, o que resulta em dispositivos de dois terminais formadas aleatoriamente. Uma espessura de filme de _SiO2 numa bolacha de Si é tipicamente utilizado como um substrato isolante ^1,2. Para metais depositados sobre uma superfície de _SiO2, um problema comum, resultante do tratamento térmico é a ocorrência de formação de vazios no / SiO ₂ de ligação de metal. Em adição à fissuração e deslaminação da película de metal, isto a ....

Protocolo

O GaN NWs utilizado nestas experiências foram cultivadas por epitaxia livre de catalisador feixe molecular (MBE) sobre Si (111) substratos ^9. O procedimento geral para a preparação da suspensão NW a partir do substrato com o NWs como adulto é ilustrada na Figura 1.

1. Preparação Nanowire Suspensão

1. Clivar um pequeno (<5 mm x 5 mm), peça de NWS como cultivadas sobre o substrato.
2. Encher um pequeno frasco com tampa, com cerca de 1 ml de isopropanol (IPA).
3. Coloque a peça clivada no frasco, fecha a tampa e sonicado em cerca de 30 segundos, a fim de remover o NWs a partir do substrato. U....

Resultados

Um exemplo de análise em MEV em recozidos Ni / Au películas removidas do substrato de SiO _2, utilizando fita adesiva de carbono é mostrado na Figura 4. A superfície de um Ni / Au contacto antes da remoção é mostrada na Figura 4A. O lado de baixo da mesma área do que em particular Ni / Au película depois de remoção é mostrada na Figura 4B. A comparação da superfície e a morfologia de baixo pode ajudar a determinar se existe uma relação entre os dois. Por exemp.......

Discussão

A técnica apresentada permite a análise do contato / substrato e contato / NW microestrutura de dispositivos NW individuais. As principais vantagens desta técnica são seu baixo custo e simplicidade. Ela permite a análise qualitativa e quantitativa da interface de contacto em larga escala com o substrato, bem como numa escala submicrométricas com NWs individuais. O uso de fita de carbono para a remoção de cinema e SEM pinos tocos para montagem amostra tornar possível a análise utilizando técnicas de caracterização que ex.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
REAGENTS and MATERIALS
Lift-off resist	MicroChem	LOR 5A	Varia de acordo com a aplicação
Photoresist	Shipley	1813	Varia de acordo com a aplicação
Desenvolvedor	Rohm and Haas Electronic Materials	MF CD-26	Varia de acordo com a aplicação
Photoresist stripper	MicroChem	Nano Remover PG	Varia de acordo com a aplicação
Fonte de Ni	Materiais Avançados Internacionais	99,999% de pureza
Fonte de Au	Materiais Avançados Internacionais	99,999% de
Bolachas de SiO2/Si Microeletrônica	Vale do Silício	3 polegadas < 100> N/As 0.001-0.005 ohm-cm, óxido térmico de 200 nm Fita de
carbono	SPI Supplies	5072, 8 mm de largura
Os solventes são semicondutores padrão ou de grau de pesquisa. O fornecedor não é importante para o resultado experimental.
Os gases de gravação de íons reativos e os gases de recozimento térmico são de alto grau de pureza. O fornecedor não é importante para o resultado experimental.
EQUIPMENT
Limpador ultrassônico	Cole-Palmer	EW-08849-00
Micropipeta	Rainin	PR-200	Pontas de descarte dosadas
Gravador de íons reativo	SemiGroup	RIE 1000 TP	Outros fornecedores também usados com diferentes parâmetros de processo
Alinhador de máscara	Karl Suss	MJB3	Outros fornecedores também usaram com diferentes parâmetros de processo
Limpador de ozônio UV	Modelo Jelight	42	Outros fornecedores também usaram com diferentes parâmetros de processo
Evaporador de feixe E	CVC	SC-6000	Outros fornecedores também usaram com diferentes parâmetros de processo
* Os fabricantes e nomes de produtos são fornecidos apenas para fins de integridade. Essas citações específicas não constituem um endosso do produto pelo NIST nem implicam que produtos semelhantes de outras empresas seriam menos adequados.

pureza do de baixa potência