Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

Analyse av kontaktlinser grensesnitt for Single Gan nanowire Devices

Published: November 15, 2013 doi: 10.3791/50738

Summary

En teknikk ble utviklet som fjerner Ni / Au metallkontakt filmer fra deres substrat for å tillate undersøkelse og karakterisering av kontakt / substrat og kontakt / NW grensesnitt av enkelt Gan nanowire enheter.

Abstract

Enkelt Gan nanowire (NW)-enheter fabrikkert på SiO2 kan oppvise en sterk nedbrytning etter annealing på grunn av forekomsten av void dannelse ved kontakt / SiO 2-grensesnitt. Dette tomrommet dannelse kan forårsake sprekkdannelse og delaminering av metall-film, som kan øke motstanden, eller føre til en fullstendig svikt av NW-enheten. For å løse problemene forbundet med void dannelse, ble en teknikk utviklet som fjerner Ni / Au metallkontakt filmer fra substratene for å tillate undersøkelse og karakterisering av kontakt / substrat og kontakt / NW grensesnitt av enkelt Gan NW-enheter. Denne fremgangsmåten bestemmer graden av adhesjon av kontaktfilmer til substratet og NWS og gjør det mulig for karakterisering av morfologi og sammensetning av kontaktflate med underlaget og nanotråder. Denne teknikken er også nyttige for å vurdere mengden av gjenværende forurensninger som er igjen fra NW en suspensjonnd fra fotolitografiske prosesser på NW-SiO 2 overflaten før metall deponering. Detaljert fremgangsmåte i denne prosedyren presenteres for fjerning av glødet Ni / Au kontakter til Mg-dopet Gan NWS på en SiO 2 substrat.

Introduction

Single-NW-enheter er laget ved å dispergere en NW suspensjon på et isolerende substrat, og dannelse av kontaktputer på substratet via konvensjonell fotolitografi og metallavsetning, noe som fører til tilfeldig dannede to-terminale enheter. En tykk SiO 2 film på en Si wafer brukes vanligvis som et isolerende underlag 1,2. For metaller avsatt på en SiO2 overflate, er et vanlig problem som følge av varmebehandling forekomsten av tomrom-dannelse ved metall / SiO 2-grensesnitt. I tillegg til sprekkdannelse og delaminering av metallsjikt, kan dette tomrommet dannelse negativt påvirke enhetens ytelse av en økning i motstand forårsaket av en reduksjon av kontaktflaten. Ni / Au kontakter oksidert i N 2 / O 2 atmosfærer er den dominerende kontaktordningen brukes på p-Gan 3-7. Under varmebehandling i en N2 / O 2, diffunderer Ni opp til overflaten for å danne NiO og Au diffunderer ned til detunderlaget overflaten.

I dette arbeidet ble overdreven ugyldig formasjon på kontakt / NW og kontakt / SiO 2 grensesnitt vist seg å oppstå under avspenning av Ni / Au kontakter til NWS på SiO 2 8. Overflaten morfologi av glødet Ni / Au film, men indikerer ikke at det foreligger tomrom, eller i hvilken grad void dannelse har funnet sted. For å løse dette problemet, har vi utviklet en teknikk for fjerning av Ni / Au kontakter og Gan NWS fra SiO 2 / Si substrater for å analysere grensesnittet av kontakten med underlaget og NWS. Denne teknikken kan brukes til å fjerne en hvilken som helst kontakt struktur som har dårlig adhesjon til substratet. De Ni / Au filmer med Gan NWS innebygd i dem blir fjernet fra SiO 2 underlaget med karbon tape. Karbon båndet er festet til en pinne standard montering for karakterisering ved bruk av scanning elektronmikroskopi (SEM) sammen med flere andre verktøy. Den nærmere fremgangsmåten for fabfabrikasjonstjenester av enkelt Gan NW enheter og analyse av deres kontaktflate morfologi er beskrevet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Gan NWS benyttet i disse forsøkene ble dyrket av katalysator-fri molekylær stråle epitaxy (MBE) på Si (111) substrater ni. Den generelle fremgangsmåte for fremstilling av NW suspensjon fra substratet med så dyrket NWS er illustrert i figur 1..

En. Nanowire Suspension Forberedelse

  1. Spalter en liten (<5 mm x 5 mm) stykke av de så-som dyrkes NWS på substratet.
  2. Fyll en liten avkortet hetteglass med ca 1 ml isopropanol (IPA).
  3. Plasser spaltet stykke inn i hetteglasset, lukker hetten og sonicate i ca 30 sek for å fjerne NWS fra substratet. Når fremstilt, forblir NW suspensjon levedyktig i lengre tid.

2. Overflatebehandling

Underlaget som brukes er tungt dopet (ρ ~ 0,001 til 0,005 Ω-cm) 3-tommers Si wafere med 200 nm av termisk-vokst SiO 2 på begge sider.

  1. Hvis electrical kontakt til silisium substrat er ønsket, etse av oksid fra baksiden av wafer med en RIE etcher med følgende vilkår, O 2 flyten = 20 SCCM, CHF 3 flyt = 50 SCCM, -240 V bias, 120 W for 20 min. Dette trinnet hjelper også unngå lading av prøven i løpet av elektronmikroskopi.
  2. Etter oksid etch, ren wafer ved oppslukt den med forsiden ned ved hjelp av et stativ holderen i en 1000 ml begerglass med ~ 100 ml aceton for 5 min.
  3. Fjern wafer fra aceton og umiddelbart skylle av begge sider av skiven ved hjelp av en sprut flaske IPA over et tomt 1000 ml begerglass, som vil bli brukt for oppløsningsmiddel avfall.
  4. Gjenta trinn 2 ved hjelp av IPA.
  5. Gjenta trinn 3 skylle wafer med avionisert H 2 O over løsemiddelavfall beger.
  6. Gjenta trinn 2 ved hjelp av avionisert H 2 O.
  7. Blås wafer tørt med komprimert tørr N 2.

Tre. Nanowire Spredning

  1. Cleave den rent mafer i 4 like kvartalene. Hvert kvartal vil ha tre kontaktmønster avsatt på det i den generelle områder vist i figur 2A og B.
  2. Sonicate ampulle NW suspensjon før dispensering for å få en ensartet NW konsentrasjon i suspensjonen.
  3. Sett mikropipette til drop ønsket størrelse (3-30 mL) og trekke NW suspensjon fra hetteglasset.
  4. Ta underlaget stykke (¼ wafer) som skal brukes til spredning og sikre at det er nivå slik at NW suspensjon ikke migrere bort til kantene.
  5. Tilsett NW suspensjon på (oksidert) foran overflaten av Si underlaget i det generelle området hvor kontaktmønsteret vil bli deponert. Hvis ønskelig, er innskudds flere dråper av NW suspensjon i det samme området, etter at oppløsningsmidlet fra det foregående dråpe fullstendig fordampet.
  6. Gjenta trinn 3.4 for de andre to områdene hvor en kontaktmønster vil være. Ikke dispensere NW suspensjon fra merenn en vekst kjøre på en enkelt substrat stykke (¼ wafer) for å unngå krysskontaminering. Spredning av NW suspensjon på substratet er illustrert i figurene 2C og D.
  7. Etter den siste dråpe NW suspensjon har fordampet plasser prøven med ansiktet ned i et stativ holder og forsiktig dyppe i påfølgende bad av aceton og isopropanol for å fjerne uønskede urenheter. Skyll i avionisert H 2 O, og føn i N 2. Ikke bruk sprut flasker eller sonicate løsemiddel i løpet av denne renseprosessen for å unngå overdreven fjerning av NWS fra overflaten.

4. Fotolitografi av kontaktmønster

Bruk standard fotolitografiske teknikker for å skape kontaktmønsteret i et rent rom med omgivelses ~ 20 ° C og ~ 40% relativ fuktighet. Mask aligner intensitet (trinn 4,6), eksponeringstid (trinn 4,8) og utvikle tid (trinn 4.9) vil være utstyr avhengig ennd bør justeres for å produsere maksimal mønster definisjon med en lift-off-motstå (LOR) underslag av ca 0,5 mikrometer.

  1. Spin lift-off motstand mot prøven ved hjelp av en to-trinns oppskriften (1) 300 opm i 10 s (2) 2 000 opm i 45 sek.
  2. Plasser prøven på en varm plate til bake i 5 minutter ved 150-170 ° C.
  3. Fjern prøven og la den avkjøles i 30 sek og deretter spinne på fotoresist ved hjelp av en to-trinns oppskrift av (1) 1000 rpm for 3 sek (2) ved 5000 rpm i 45 sek.
  4. Plasser prøven på en varm plate for å bake i 1 minutt ved 115 ° C.
  5. Tillat prøven å avkjøles i 1 min.
  6. Kalibrere maske aligner til en lysintensitet på ~ 1,90 mW / cm 2.
  7. Laste prøven i maske aligner, med riktig maske for kontaktmønsteret installert.
  8. Ta prøven i kontakt med maske og utsetter prøven for 24 sek.
  9. Utvikle fotoresist ved å svinge prøve i et beger med utbygger for 21 sek.
  10. Skyll med avionisert H 2 O og føn with N 2.

5. Smak Forbehandling Før Metal Nedfall

Før lasting av prøvene inn i det elektron-strålen evaporator for metallavsetting, gir det mønstrede skiven en UV ozonbehandling og en HCl: H 2 O-bad.

  1. Laste prøvene i UV Ozon generator for 10 min med en ultra-høy renhet O to strømningshastighet på 80 SCCM.
  2. Etter UV-ozon-behandling, place prøver i en HCl: H2O (01:10)-løsning i 1 minutt ved romtemperatur.
  3. Skyll prøver med avionisert H 2 O og føn forsiktig med N 2.

6. Elektron-strålen Fordampning av kontaktlinser Metals

  1. Umiddelbart etter forbehandling, montere prøvene til platen med skruer og klips og sikker platen i e-bjelke fordamperen. Sørg for at det er tilstrekkelig Ni og Au er tilgjengelig for deponering.
  2. Nedpumpbare kammeret inntil trykket er under 1,3 x 10 -3 Pen (1 μTorr) (kan kreve å pumpe over natten).
  3. Sett høy spenning til 10 kV og begynne rotasjon av prøvene på 5 rpm. Pass på at lukkeren er lukket.
  4. Velg Ni smeltedigel og angi parametere for Ni inn i krystall rate monitor. Depositum 50 nm (500 Å) Ni på en avsetning hastighet på ~ 0,1 nm / s.
  5. Når Ni kilde er tilstrekkelig avkjølt (~ 15 min), bytte til Au smeltedigel, endre parameterne til de for Au, og innskudd 100 nm (1000 Å) av Au ved en deponering hastighet på ~ 0,1 nm / sek.
  6. Når Au smeltedigel er avkjølt (~ 10 min), lufte kammeret og losse prøveplate. Hvis du er usikker på metall tykkelse, bruk en profilometer å bestemme Ni / Au tykkelse.

7. Kontakt Metal Lift-off

  1. Fjerner prøver fra glassplaten og sett i en fotoresist stripper-bad ved romtemperatur i noen få timer for å løfte av metallet avsatt på fotoresisten. Om ønsket heve badtemperaturen til omkring 50-60 ° C for å akselerersats lift-off.
  2. Hvis metallet ikke kommer helt av, bruk en skvett flaske Remover PG å tvinge frem fjerning av gjenværende uønsket metall fra overflaten. Ikke sonicate prøven, fordi dette kan føre til at nanotråder for å bryte fri fra metallet.
  3. Skyll av Fjerner PG fra prøven med IPA i et løsningsmiddel avfallsbegerglass og plassere prøven i et begerglass av rent IPA.
  4. Gjenta trinn 7.3 bruker avionisert H 2 O og deretter blåse prøven tørt med N 2.

8. Kontakt anneal

Test enheter før kontakt anneal for å sammenligne disse med glødet enheter. Utfør kontakt anneal av Ni / Au filmer ved hjelp av en hurtig termisk annealer (RTA) med ultra-høy renhet N 2/2 O (3:1) som prosessgass.

  1. Vent i minst 24 timer etter fjerning av kontaktmetall før annealing prøver, for å sikre at metall-kontaktene har nådd likevekt etter avsetning.
  2. 2 / O 2 ved en temperatur på 650 ° C i 5 min uten prøvene.
  3. Laste prøver og justere strømningshastighet på N 2 / O 2 til 1,4 SLPM.
  4. Anneal prøvene ved 550 ° C i 10 min. Temperaturen tilsetningshastigheten var ~ 500 ° C / min.

9. Ni / Au Film fjerning

Etter fjernelse av Ni / Au film er en destruktiv prosessen, er enhetene vanligvis avbildes og testet før dette trinnet. Fremgangsmåten for Ni / Au filmfjerning er vist i figur 3..

  1. Vent minst 24 timer etter kontakt anneal før du fjerner Ni / Au film.
  2. Cleave et stykke av prøven fra området av interesse. Sørg for at størrelsen på utvalget er stort nok for å ta tak i kantene med pinsett uten å berøre det aktuelle området.
  3. Sikre en SEM pin spire montere i en holder slik at fjellet kan enkelt flyttes eller tas ut.
  4. Legg et stykke conductive carbon tape flat på festet overflaten. Den del av karbonbånd bør være større enn det området av filmen som skal fjernes. En ledende karbon kategorien som er den nøyaktige størrelsen på mount overflaten fungerer veldig bra for dette programmet. Påfør karbon tape eller fane til mount overflaten sakte og forsiktig for å sikre at overflaten er så glatt som mulig.
  5. Før du fjerner backing av båndet, ved hjelp av en finger, trykker hardt på båndet slik at den sitter godt å følge monteringsoverflaten. Dette er svært viktig slik at båndet ikke kommer med prøven.
  6. Her spaltes prøvestykket og forsiktig lå i området av interesse direkte på karbon båndet langs kanten av stativet slik at arealet av prøven som ble brukt for håndtering med pinsett henger ned fra kanten (Figur 3A). Så snart prøven er plassert på båndet, ikke fjerner den for reposisjonering for å unngå å ødelegge den Ni / Au film.
  7. Trykk hardt ned påtil baksiden av prøven ved hjelp av tang (figur 3B). Pass på å ikke trykke for hardt på prøven rundt mount kanter fordi dette kan føre til at prøven til å bryte.
  8. For å fjerne substratet, kan et rent barberblad eller skalpell og skubber det mellom underlaget og båndet langs kantene av prøven (figur 3C). Gjenta nøye gjennom denne prosessen, dultet den barberblad litt lenger hver gang slik at underlaget kan enkelt skrelles av ved å gripe den med pinsett. Bruke for mye kraft kan bryte prøven. For å holde båndet fra å komme ut med substrat, plassere en pinsett eller en probe til det området av båndet som ligger ved siden av underlaget når lirke substratet av (figur 3C). Herdet Ni / Au film bør forbli overholdt bånd (Figur 3D). I gjennomsnitt vil dette trinnet tar ca 1 min å fullføre.
  9. Bilde den nylig fjernet Ni / Au film ved hjelp av SEM så snart som mulig, slik at ens for å observere den nylig utsatt grensesnittet av filmen før den er blitt tilsølt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Et eksempel på en SEM-analyse på annealed Ni / Au filmene fjernet fra SiO2 substratet ved hjelp av karbon båndet er vist i figur 4.. Overflaten på en Ni / Au kontakt før fjerning er vist i figur 4A. Undersiden av det samme område av den aktuelle Ni / Au film etter fjerning er vist i figur 4B. Sammenligning av overflaten og undersiden morfologi kan bidra til å bestemme om det er en sammenheng mellom de to. For eksempel, når de to bildene sammenliknes, kan det sees at de mørke flekker i (a) er sammenfallende med de mørke funksjonene i (b). Ved høyere forstørrelse, kan kritiske funksjoner i Ni / Au under morfologi skjelnes. I tillegg til bruken av energi dispersive spektroskopi (EDS), for å bestemme sammensetningen av de forskjellige trekk ved undersiden morfologi, den generelle strukturen i Ni / Au film på SiO2 etter annealing kan fastslås. Et fjernet Ni / Au film som var properly tilberedt er vist ved et lavere forstørrelse i figur 4C. Den void formasjonen er ensartet tvers over filmen og ingen oppsprekking eller brudd i filmen har oppstått. Figur 4D er et eksempel på en ut Ni / Au film som var dårlig forberedt. Denne prøven hadde fått ingen rengjøring forbehandling forut for metallavsetning, og den gjenværende forurensninger som produseres uniformt void fordeling og store macrovoids som ligner blærer. Ved fjerning av filmen, var båndet kommer frem noen fra fjellet og rynket, slik at filmen til å bryte fra hverandre.

En viktig anvendelse av denne teknikken er å analysere kontakt / NW grensesnitt morfologi. Figur 5 viser SEM bilder av undersiden av glødet Ni / Au filmer som var blitt avsatt på NWS dispergert på SiO 2 / Si substrater. NWS, som er innleiret i Ni / Au filmer, også komme ut med filmer ved fjerning med karbonet tape. Ved større forstørrelser, like bildet som er vist på figur 5A, kan fordelingen av hulrommene i forhold til NWS holdes. Ved høyere forstørrelse, slik som bilder i figurene 5B og C, kan kontakten / NW mikro bli mer grundig undersøkt. Det er ikke uvanlig for NWS å komme ut av stilling fra Ni / Au film ved å skrelle den av av substratet, som vist i figurene 5A og C. Dette gir mulighet for undersøkelse av kontakt / NW grensesnitt som ellers ville være skjult hvis NW hadde forblitt på plass.

En mer kvantitativ analyse kan utføres ved hjelp av bildebehandlingsprogrammet. I eksempelet vist i figur 6 er basert på korrelasjon av gjenværende forurensning fra behandlingen med void dannelse ved grenseflaten av Ni / Au med SiO 2 10. Tilstedeværelsen av denne gjenværende forurensning kan føre til en betydelig økning i antallet hulrom observert ved than kontakt / underlaget grensesnitt. Ved å kvantifisere graden av void formasjonen ved kontakt / substrat-grensesnitt, kan effektiviteten av forskjellige rensemetoder evalueres. Disse eksperimentene fokusert på effektiviteten av de forskjellige rensemetoder før avsetning av Ni / Au på SiO 2 for fjerning av gjenværende forurensning. Arealet av de annullert regioner ble bestemt ved hjelp av bildebehandlingsprogrammet. Ved hjelp av SEM bilder, var flere hundre mikrometer to områder analysert for hver prøve, og det gjennomsnittlige void-området (som en prosentandel av det totale areal) for hver av de forskjellige forberedelses-og rensemetoder ble bestemt. Dataene er plottet i figur 6G med standardavviket av datasettet som består av feilfelt.

Figur 1
Figur 1. Generell prosedyre for NW suspensjon forberedelsersjon og spredning. Klikk her for å se større bilde .

Fig. 2
Figur 2. Prosedyre for spredning av NW suspensjon. Klikk her for å se større bilde .

Figur 3
Figur 3. Framgangsmåte for fjerning av glødet Ni / Au film fra SiO 2 / Si-substrat. (A) Trinn 9.6, Prøve blir forsiktig lagt inn på braketten med karbon tape. (B) trinn 9.7, blir kraft som påføres på baksiden av prøven. (C) trinn 9.8, fjerning av underlaget fra bilenbon tape med et barberblad. (D) Step 9,8, fortsatt levd opp til tape glødet Ni / Au film. Klikk her for å se større bilde .

Figur 4
Figur 4. (A) SEM bilde av glødet Ni / Au-kontakt. (B) SEM bilde av samme Ni / Au film vist i (a) etter å ha blitt fjernet med karbon tape for å vise undersiden. (C) Fjernet Ni / Au film som var skikkelig forberedt. (D) Fjernet Ni / Au film som var dårlig fremstilt. (Images (a) og (b) tatt fra referanse 8). Klikk her for å se større bilde .


Figur 5. SEM bilder av undersiden av glødet Ni / Au film som er avsatt på NWS som var blitt dispergert på SiO 2 / Si substrater og deretter fjernes med karbon tape. (A) Område viser et NW innenfor herdet Ni / Au film sammen hvor en NW hadde vært før løsner. (B) nærbilde visning av en NW innenfor herdet Ni / Au film. (C) nærbilde hvor en NW hadde vært før løsner. (Bilder (b) og (c) tatt fra referanse 8). Klikk her for å se større bilde .

Figur 6
Figur 6. SEM images av undersiden av glødet Ni / Au-filmer avsatt på SiO to overflater som har fått varierende overflatebehandlinger (a) -. (c) Prøvene hvor SiO 2 overflate ikke fikk fotolitografisk behandling før predeposition rengjøring. (D) - (f) Prøver hvor SiO 2 overflate mottas fotolitografisk behandling før predeposition rengjøring. (G) Verdiene av de områdene av de annullert regionene plottet for hver prøve er vist i (a) - (f). (Bilder og tomten tatt fra referanse 10). Klikk her for å se større bilde .

Figur 7
Figur 7. (A) SEM bilde av en person NW enhet </ Strong>. (B) Komplett kontaktmønster. (C) Close-up view av kontaktmønster. Klikk her for å se større bilde .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Teknikken gjør det mulig å frem analyse av kontakt / substrat og kontakt / NW mikrostrukturen av enkelt NW-enheter. De viktigste fordelene med denne teknikken er dens lave kostnader og enkelhet. Det gir mulighet for kvalitativ og kvantitativ analyse av kontaktgrensesnittet i stor skala med substratet så vel som på en submicrometer skala med individuelle NWS. Bruken av karbonbånd for filmfjerning og SEM pinne stubber for prøve montering gjør det mulig for analyse ved hjelp av karakteriseringsteknikker som krever rent lavtrykksmiljø. I tillegg til å bruke SEM for imaging grensesnittet morfologi, kan mange andre karakterisering teknikker brukes, inkludert EDS, x-ray fotoelektron spektroskopi (XPS), auger elektronspektroskopi (AES) og atomic force mikroskopi (AFM).

En mulig endring til NW spredning prosedyren ville være å etse et mønster i underlaget før spredning som viser de spesifikke beliggon hvor hvert kontaktmønsteret vil være i orden for mer nøyaktig plassering av NW suspensjon. Dette vil kreve ekstra behandlingstrinn som øker kompleksiteten av prosessen, så vel som muligheten for gjenværende forurensning. Et annet problem for NW spredningsprosessen er mengden av NW suspensjon som skal spres. Den spesifikke mengde er avhengig av størrelsen av kontaktmønsteret. For en 2 cm store kontakt mønster som ble brukt i våre forsøk, en størrelse på 30 pl dråpe var tilstrekkelig til å dekke kontaktmønsterområdet. Det anbefales at ikke mer enn to anvendelser av NW suspensjonen påføres i et gitt område, for å unngå overskytende oppbygging fra løsningsmidlet. Hvis en mer tett NW populasjon er ønsket på substratet, bør en mindre mengde av oppløsningsmidlet tilsettes til NW suspensjon under forberedelse.

Parameterne til fotolitografi prosessen er avhengig av de spesifikke fotoresister og utvikler brukt, og derforkontaktmønsteret fotolitografi kan kreve modifisering for å kunne oppnå en optimal mønsterdefinisjon. Den nøyaktige eksponering og utvikling av tilstander vil også variere som en funksjon av omgivelsesbetingelsene i det rene rommet. For påføringen av fotoresist, anbefales det at prøvestørrelsen ikke være mindre enn en fjerdedel wafer, og at kontaktmønster ikke plasseres langs kanten av prøven på grunn av virkningene kanten på fotoresist. Kontakten mønster benyttet i disse forsøkene var for fremstilling av 2-terminale NW-enheter, er et eksempel på hvilke er vist i figur 7A. Kontakten mønster (1 cm 2) besto av fire rekker av 48 sett av to plater (250 um x 500 um) som er atskilt med en bestemt gap størrelse, som vist i figurene 7B og C. Hver rekke har et annet gap størrelse; matrise I er 3 mikrometer, i II 4 mikrometer, er 5 mikrometer III og IV er 6 um. Som vist in de Representant Resultater, Ni / Au film fjerning kan også oppnås uten fotoresist mønster av Ni / Au film.

Enkelheten av Ni / Au film fjerningen gjør det ganske grei, men noen trinn kan ta litt praksis. Spesielt trinn 7 og 8 bør øvde hjelp dummy prøver for å bestemme riktig mengde kraft til å søke om filmen til å overholde de tape uten å bryte prøven. For å bestemme tomrommet området ved hjelp av bildebehandlingsprogrammer, må de SEM bilder av de fjernede filmer være av store ensartede områder som ikke er overdrevent brutt opp sånn vist i figur 4C.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Ingen interessekonflikter erklært.

Acknowledgments

Forfatterne ønsker å erkjenne individene i Quantum Electronics og Photonics divisjon av National Institute of Standards and Technology i Boulder, CO for deres hjelp.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
REAGENTS and MATERIALS
Lift-off resist MicroChem LOR 5A Varies according to application
Photoresist Shipley 1813 Varies according to application
Developer Rohm and Haas Electronic Materials MF CD-26 Varies according to application
Photoresist stripper MicroChem Nano Remover PG Varies according to application
Ni source International Advanced Materials 99.999% purity
Au source International Advanced Materials 99.999% purity
SiO2/Si wafers Silicon Valley Microelectronics 3-inch <100> N/As 0.001-0.005 ohm-cm, 200 nm thermal oxide
Carbon tape SPI Supplies 5072, 8 mm wide
Solvents are standard semiconductor or research grade. Vendor is not important for the experimental outcome.
Reactive ion etch gases and thermal annealing gases are high purity grade. Vendor is not important for the experimental outcome.
EQUIPMENT
Ultrasonic cleaner Cole-Palmer EW-08849-00 Low power
Micropipette Rainin PR-200 Metered, disposal tips
Reactive ion etcher SemiGroup RIE 1000 TP Other vendors also used with different process parameters
Mask aligner Karl Suss MJB3 Other vendors also used with different process parameters
UV ozone cleaner Jelight Model 42 Other vendors also used with different process parameters
E-beam evaporator CVC SC-6000 Other vendors also used with different process parameters
* Manufacturers and product names are given solely for completeness. These specific citations neither constitute an endorsement of the product by NIST nor imply that similar products from other companies would be less suitable.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Lu, W., Lieber, C. M. Semiconductor nanowires. J. Phys. D: Appl. Phys. 39, R387-R406 (2006).
  2. Mater Res, A. nnuR. ev 34, 83-122 (2004).
  3. Pettersen, S. V., Grande, A. P., et al. Formation and electronic properties of oxygen annealed Au/Ni and Pt/Ni contacts to p-type. 22, 186-193 (2007).
  4. Chen, L. C., Ho, J. K., et al. The Effect of Heat Treatment on Ni/Au Ohmic Contacts to p-Type. 176, 773-777 (1999).
  5. Liday, J., et al. Investigation of NiOx-based contacts on p-GaN. J. Mater. Sci. Mater. Electron. 19, 855-862 (2008).
  6. Narayan, J., Wang, H., Oh, T. H., Choi, H. K., Fan, J. C. C. Formation of epitaxial Au/Ni/Au ohmic contacts to p-GaN. Appl. Phys. Lett. 81 (21), 3978-3980 (2002).
  7. Ho, J. K., Jong, C. S., et al. Low-resistance ohmic contacts to p-type GaN achieved by the oxidation of Ni/Au films. J. Appl. Phys. Lett. 86 (8), 4491-4497 (1999).
  8. Herrero, A. M., Blanchard, P., et al. Microstructure evolution and development of annealed Ni/Au contacts to GaN nanowires. Nanotechnology. 23 (36), 5203.1-5203.10 (2012).
  9. Bertness, K. A., Roshko, A., Sanford, N. A., Barker, J. M., Davydov, A. V. Spontaneously grown GaN and AlGaN nanowires. J. Crystal Growth. 287, 522-527 (2006).
  10. Herrero, A. M., Bertness, K. A. Optimization of Dispersion and Surface Pretreatment for Single GaN Nanowire Devices. J. Vac. Sci. Tech. B. 30 (6), 2201.1-2201.5 (2012).

Tags

Fysikk nanodevices (elektronisk) halvledermaterialer halvleder-enhet Gan nanotråder kontakter morfologi
Analyse av kontaktlinser grensesnitt for Single Gan nanowire Devices
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Herrero, A. M., Blanchard, P. T.,More

Herrero, A. M., Blanchard, P. T., Bertness, K. A. Analysis of Contact Interfaces for Single GaN Nanowire Devices. J. Vis. Exp. (81), e50738, doi:10.3791/50738 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter