La fabricación de óxidos complejos espacialmente confinados

Resumen

Se describe el uso de la deposición de láser pulsado (PLD), técnicas de fotolitografía y de alambre de unión para crear escala óxidos complejos dispositivos micrométricos. El PLD se utiliza para crecer películas delgadas epitaxiales. Técnicas de fotolitografía y el alambre de unión se introducen para crear dispositivos prácticos para efectos de su valoración.

Resumen

Materiales complejos tales como superconductores de alta Tc, multiferroicos y magnetorresistores colosales tienen propiedades electrónicas y magnéticas que surgen de la fuerte correlación de electrones inherentes que se encuentran dentro de ellas. Estos materiales también pueden poseer una separación de fases electrónico en el que las regiones de muy diferente comportamiento resistivo y magnéticos pueden coexistir dentro de un material de aleación de cristal único. Al reducir la escala de estos materiales a escalas de longitud en y por debajo del tamaño inherente de los dominios electrónicos, comportamientos nuevos pueden estar expuestos. Debido a esto y al hecho de que los beneficios de carga celosía-orbitales parámetros de orden cada implican longitudes de correlación, lo que reduce espacialmente estos materiales para las mediciones de transporte es un paso crítico en la comprensión de la física fundamental que impulsa a comportamientos complejos. Estos materiales también ofrecen un gran potencial para convertirse en la próxima generación de dispositivos electrónicos ^1-3. Por lo tanto, la fabricación de pocas dimensiones nano-omicro-estructuras es muy importante para lograr una nueva funcionalidad. Esto implica múltiples procesos controlables de crecimiento de películas delgadas de alta calidad a la caracterización de la propiedad electrónica precisa. A continuación, presentamos los protocolos de fabricación de microestructuras de alta calidad para dispositivos manganite óxidos complejos. Se presentan descripciones detalladas y el equipo requerido de crecimiento de películas delgadas, foto-litografía, y alambre de unión.

Introducción

El primero y uno de los pasos más importantes para los dispositivos de alta calidad es el crecimiento de películas delgadas epitaxiales de óxido. Un sustrato de cristal único se utiliza como una "plantilla" para depositar los materiales de blanco. Entre los diferentes métodos de deposición, deposición por láser pulsado (PLD) es una de las mejores maneras de adquirir buenas películas delgadas de calidad ^4,5. Los procesos de crecimiento implican calentar el sustrato a alrededor de 800 ° C en un entorno de oxígeno y el uso de pulsos de láser para golpear el material objetivo y generar un flujo a ser depositado sobre el sustrato. El sistema típico se muestra e....

Protocolo

1. Muestra Fabricación Crecimiento

1. Limpiar un 5 mm x 5 mm x mm sustrato de cristal único 0.5 tiene un ángulo de corte incorrectamente <0,1 grado tales como SrTiO ₃ o _LaAlO3 con acetona y después con agua en un limpiador de ultrasonidos durante 10 min cada uno. Para obtener una terminación TiO ₂ en _SrTiO3, grabar el sustrato en 10% de fluoruro de hidrógeno durante 30 segundos y enjuague en agua durante 1 min, seguido de un recocido a 1100 ° C durante 10 hr. Después de limpiar, montar el sustrato en un calentador adecuado para las condiciones de ultra alto vacío.
2. Montar el calentador en la cámara de vacío....

Resultados

Este documento se centra principalmente en los aspectos de fotolitografía y el alambre de unión de la preparación de la muestra. Más información sobre los procedimientos de crecimiento de película se pueden encontrar en nuestras otras publicaciones recientes ^8.

Fotolitografía es un método importante para controlar dimensionalidad en óxidos complejos para el propósito de investigar longitudes de correlación de electrones y la separación de fase electrónica ^9-13. .......

Discusión

A diferencia de los materiales semiconductores de elementos individuales tales como Si, la fabricación de materiales complejas puede ser más difícil debido al hecho de que la estructura compleja y múltiples elementos deben tenerse en cuenta. El uso de la fotolitografía para fabricar dispositivos de óxido de complejos es relativamente bajo coste y rápida de prototipos a diferencia de otras técnicas de confinamiento. Sin embargo, hay algunas limitaciones importantes para entender. La fotolitografía tiene una limitación es.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Reactivo/Material
SrTiO3(001) & Sustratos LaAlO3(100)	CrysTec GmbH
Microposit S1813 Fotorresistente	Shipley
CD-26 Revelador	Shipley	38490
GE barniz	Lakeshore	VGE-7031
Equipment
Reflective High Energy Electron Diffraction (RHEED)	Staib Instruments		35kV TorrRHEED
Alineador de máscara	ABM	modelo 85-3 (350W) fuente de luz
Resistividad Puck	Quantum Design	P102
Wire Bonder	Kulicke Soffa	04524-0XDA-000-00