5 декабря 2015 г.
Мы описываем подходы к изготовлению устройств и определению электрических характеристик полупроводниковых наноструктур слоя диселенида молибдена (MoSe2) различной толщины. Кроме того, описано изготовление омических контактов для2-слойных нанокристаллов MoSe методом пучкового осаждения на основе сфокусированных ионов с использованием платины (Pt) в качестве контактного металла.
Общая цель этой процедуры заключается в использовании метода сфокусированного ионного пучка для наблюдения за оптическим контактным производством на отдельных наноструктурах слоев, полупроводниковых материалов. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области нанотехнологий, например, как установить хороший омический контакт с отдельными наноматериалами без обработки алевыми растворами. Основное преимущество этой методики заключается в том, что метод Дейона, основанный на железном пучке, обеспечивает высоковоспроизводимую электрическую конкуренцию на отдельных слоях полупроводниковых наноструктур.
Весь процесс также относительно прост по сравнению с другими методами, такими как дискография тробина после структурной характеристики кристаллов слоя диселенида молибдена, как описано в сопроводительном текстовом протоколе. Начало изготовления слоя диселенида молибдена приборами Nano Krystal. Сначала очистите пинцет ацетоном, а затем спиртом.
С помощью пинцета выберите от четырех до восьми кусочков кристаллов слоя диселенида молибдена с блестящей поверхностью и площадью более 0,5 миллиметра на 0,5 миллиметра. Выложите каждый кристалл на кусок нарезочной ленты площадью 20 миллиметров на 60 миллиметров. Сложите ленту пополам, чтобы отшелушить слой.
Кристаллом, повторите это действие примерно 20 раз. Обычно кристаллы-слои могут быть разбиты на многочисленные кристаллы микрометрового размера. Получите три силиконовые подложки, покрытые диоксидом кремния, с 16 титановыми золотыми электродами pre-PA на поверхности.
Площадь каждого шаблона должна быть примерно пять миллиметров на пять миллиметров квадратным. Поместите нарезку скотча со слоем нанокристаллического порошка вверх ногами на каждый шаблон устройства. Слегка постучите по ленте для нарезки кубиками так, чтобы примерно от 10 до 100 кусочков кристаллов слоя диселенида маум упали на каждый шаблон.
Закрепите подготовленные шаблоны на держателе сфокусированного ионного пучка с помощью проводящей ленты из медной фольги. Затем загрузите держатель в камеру сфокусированного ионного пучка. Откачайте из камеры до одного раза от 10 до пятой миллибар, нажав на насос.
Для режима SEM установите ток электронного пучка на 41 пикоампер и напряжение ускорения на 10 киловольт. Затем для режима FIB установите ток ионного пучка на 0,1 наноампера и напряжение ускорения на 30 киловольт. Затем прогрейте ионно-лучевую систему и систему впрыска газа.
Включите электронный луч, нажав кнопку «Луч», и сфокусируйте изображение при малом увеличении в 100 раз. Затем установите осевое рабочее расстояние Z на 10 миллиметров для режима SEM. Теперь увеличьте увеличение до 5 000 х и сосредоточьтесь на образце.
После фокусировки введите угол наклона 52 градуса в меню навигации, чтобы наклонить угол держателя. Далее выберите прямоугольную и квадратную форму молибдена di селенида. Слой нанокристаллов толщиной от пяти до 3000 нанометров.
Для изготовления электродов перед изготовлением электродов необходимо получить SCM-изображения целевого нетронутого материала с различными увеличениями в диапазоне от 1000 x до 10 000x. Затем переключитесь в режим сфокусированного ионного пучка и сделайте снимок в режиме моментального снимка, чтобы сократить время воздействия целевого материала под ионно-лучевую бомбардировку. Определите область осаждения электродов, сначала выбрав режим осаждения платины, а затем введите толщину от 0,2 до 1,0 микрона.
Далее введите в камеру капилляр системы впрыска газа, нажав на коробку осаждения платины в блоке впрыска газа. Сделайте еще один снимок в режиме снимка и измените положение электродов. Если первоначально заданный шаблон немного смещается, то включите осаждение сфокусированного ионного пучка После осаждения проведите капилляр системы впрыска газа обратно, сняв флажок осаждения платины.
Далее переключитесь в режим сканирующего электронного микроскопа и сделайте снимки с разными увеличениями готовых приборов с двумя или четырьмя электродами. После получения изображений установите угол наклона держателя, вернитесь к нулю градусов и сделайте дополнительные снимки сверху при разных увеличениях, чтобы оценить ширину материала и расстояние между электродами. Когда закончите, выключите электронно-лучевую и ионную системы и охладите систему впрыска газа.
Кроме того, продуйте камеру с помощью газообразного азота, а затем выньте держатель из камеры. Наконец, закройте дверцу камеры и опорожните камеру. В последний раз.
Здесь представлены репрезентативные изображения двух концевых и четырех концевых устройств IDE молибдена, полученных с помощью сканирующего электронного микроскопа. После использования FM для оценки высоты ряда наночешуек, омические контакты устройств можно охарактеризовать путем измерения зависимости тока от напряжения. Кривые токового напряжения этого устройства следуют линейной зависимости, подтверждая состояние омического контакта устройств на основе диселенида молибдена.
Поперечное изображение просвечивающей электронной микроскопии границы раздела платинового молибдена di Selenide показывает, что слой сплава размером от 25 до 30 нанометров образовался между платиной и диселенидом молибдена из-за ионно-лучевой бомбардировки. На ПЭМ-изображении границы раздела раздела с высоким разрешением видно, что на поверхности монокристалла диселенида молибдена образуется аморфный сплав. Этот сплав состоит из смеси молибдена, селена и платины в соотношении два к четырем к одному после освоения.
Эту методику можно сделать за несколько часов, если она будет выполнена правильно после ее освоения. Этот метод прокладывает путь для исследователей в области нанотехнологий и материаловедения, чтобы исследовать электрические свойства в их системах полупроводниковых материалов.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данной статье рассматриваются вопросы изготовления и электрической характеризации полупроводниковых наноструктур на основе слоев диселенида молибдена (MoSe2). Особое внимание уделяется использованию метода осаждения с помощью сфокусированного ионного пучка для создания омических контактов из платины.
В данной работе продемонстрирован воспроизводимый метод создания омических контактов на отдельных полупроводниковых наноструктурах с помощью фокусированного ионного пучка, что позволяет проводить точную электрическую характеристику слоистых материалов. Данный подход способствует валидации целей на ранних стадиях, обеспечивая количественное измерение проводимости в широком диапазоне толщин, что имеет решающее значение для оценки взаимосвязи между структурой и свойствами наноматериалов. Такие возможности повышают точность прогнозов для последующего применения в таких областях, как биосенсорика или гибкая электроника, где критически важен надежный межфазный транспорт заряда.
Данный метод встраивается в континуум открытий, обеспечивая возможность электрического считывания наноструктурированных материалов после синтеза и до их функциональной интеграции в архитектуру устройств.