Ohmic Contato Fabrication usando uma técnica Focused-ion Beam e caracterização elétrica para camada semicondutora Nanoestruturas

O objetivo geral deste procedimento é usar a técnica de feixe de íons focalizado para observar a fabricação de contato ômico nas nanoestruturas individuais de camadas, materiais semicondutores. Este método pode ajudar a responder a questões-chave nos campos da nanotecnologia, como fazer um bom contato ômico em nanomateriais individuais sem tratamento alne. A principal vantagem desta técnica é que a abordagem de Deion de metal de viga de ferro fornece competição elétrica altamente reprodutível em nanoestruturas semicondutoras de camada individual.

Todo o processo também é relativamente simples em comparação com outras técnicas, como discografia de trobina Após caracterização estrutural dos cristais da camada de molibdênio di seleneto, conforme descrito no protocolo de texto anexo. Iniciar a fabricação dos dispositivos Nano Krystal da camada de molibdênio di seleneto. Primeiro, limpe uma pinça com acetona e depois álcool.

Use a pinça para escolher quatro a oito pedaços dos cristais da camada de molibdênio di seleneto com uma superfície brilhante e uma área maior que 0,5 milímetros por 0,5 milímetros. Coloque cada cristal em um pedaço de fita adesiva com uma área de 20 milímetros por 60 milímetros. Dobre a fita ao meio para esfoliar a camada.

Cristal, repita esta ação aproximadamente 20 vezes. Normalmente, os cristais de camada podem ser transformados em vários cristais de tamanho micrométrico. Obtenha três substratos de silício revestidos com dióxido de silício com 16 eletrodos de ouro de titânio pré-PA na superfície.

A área de cada modelo deve ser de aproximadamente cinco milímetros por cinco milímetros quadrados. Coloque a fita de corte em cubos com a camada de pó nano Krystal de cabeça para baixo em cada modelo de dispositivo. Bata levemente na fita de corte para que aproximadamente 10 a 100 pedaços dos cristais da camada de disseleneto de maum caiam em cada modelo.

Monte os modelos preparados em um suporte de feixe de íons focalizado usando fita de folha de cobre condutora. Em seguida, carregue o suporte na câmara do feixe de íons focalizado. Evacue a câmara para um vezes 10 elevado a quintas milibarras clicando em bomba.

Para o modo SEM, defina a corrente do feixe de elétrons para 41 pico amperes e a tensão de aceleração para 10 quilovolts. Em seguida, para o modo FIB, defina a corrente do feixe de íons para 0,1 nano amperes e a tensão de aceleração para 30 quilovolts. Em seguida, aqueça o sistema de feixe de íons e o sistema de injeção de gás.

Ligue o feixe de elétrons clicando no botão feixe e foque a imagem em uma ampliação baixa de 100 x. Em seguida, defina a distância de trabalho axial Z para 10 milímetros para o modo SEM. Agora aumente a ampliação para 5.000 x e concentre-se na amostra.

Uma vez focado, insira um ângulo de inclinação de 52 graus no menu de navegação para inclinar o ângulo do suporte. Em seguida, selecione molibdênio di seleneto retangular e quadrado. Camada de nanocristais com espessura que varia de cinco a 3000 nanômetros.

Para a fabricação do eletrodo, tire imagens SCM do material puro alvo em diferentes ampliações que variam de 1000 x a 10.000 x antes da fabricação do eletrodo. Em seguida, mude para o modo de feixe de íons focalizado e tire uma imagem usando o modo instantâneo para reduzir o tempo de exposição do material alvo sob bombardeio de feixe de íons. Defina a área de deposição do eletrodo selecionando primeiro o modo de deposição de platina e, em seguida, insira a espessura como 0,2 a 1,0 mícron.

Em seguida, introduza o capilar do sistema de injeção de gás na câmara clicando na caixa de deposição de platina no bloco de injeção de gás. Tire outra imagem usando o modo instantâneo e modifique a posição dos eletrodos. Se o padrão originalmente definido mudar ligeiramente, ligue a deposição de feixe de íons focalizada Após a deposição, puxe o capilar do sistema de injeção de gás para trás desmarcando a caixa de deposição de platina.

Em seguida, mude para o modo de microscópio eletrônico de varredura e tire imagens em diferentes ampliações dos dispositivos concluídos com dois ou quatro eletrodos. Depois de tirar as imagens, defina o ângulo de inclinação do suporte, retorne a zero graus e tire imagens adicionais da vista superior em diferentes ampliações para estimar a largura do material e a distância entre os eletrodos. Quando terminar, desligue os sistemas de feixe de elétrons e feixe de íons e resfrie o sistema de injeção de gás.

Além disso, ventile a câmara com gás nitrogênio e retire o suporte da câmara. Finalmente, feche a porta da câmara e evacue a câmara. Uma última vez.

Imagens representativas de microscópio eletrônico de varredura de campo dos dois terminais e quatro terminais de dispositivos IDE de molibdênio são mostradas aqui. Depois de usar um FM para estimar a altura de vários nano flocos, os contatos ômicos dos dispositivos podem ser caracterizados medindo a relação corrente versus tensão. As curvas de tensão atual deste dispositivo seguem uma relação linear que confirma a condição de contato ômico dos dispositivos de molibdênio di seleneto.

Uma imagem de microscopia eletrônica de transmissão transversal da interface de platina molibdênio di Seleneto mostra que uma camada de liga de cerca de 25 a 30 nanômetros foi formada entre a platina e o molibdênio di seleneto por causa do bombardeio de feixe de íons. Uma imagem TEM de alta resolução da interface mostra que uma liga amorfa é formada na superfície do monocristal molibdênio di seleneto. Esta liga consiste em uma mistura de molibdênio, selênio e platina na proporção de dois para quatro para um Uma vez dominada.

Essa técnica pode ser feita em horas se for realizada corretamente após seu desenvolvimento. Esta técnica abre caminho para pesquisadores no campo da nanotecnologia e ciência dos materiais, então explore as propriedades elétricas em seus sistemas de materiais semicondutores.