Waiting
Login processing...

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

Engineering

Analyse af kontaktflader til enlige GaN Nanotråd Devices

Published: November 15, 2013 doi: 10.3791/50738

Summary

En teknik blev udviklet som fjerner Ni / Au kontakt metalfilm fra deres substrat at give mulighed for undersøgelse og karakterisering af kontakten / substrat og kontakt / NW grænseflader enkelt GaN Nanotråd enheder.

Abstract

Single GaN Nanotråd (NW) enheder fremstillet på SiO2 kan udvise en stærk nedbrydning efter udglødning på grund af forekomsten af hulrumsdannelse på kontaktstedet / SiO 2 interface. Dette tomrum dannelse kan forårsage revnedannelse og delaminering af metalfilm, som kan øge resistens eller føre til en fuldstændig svigt af NW-enheden. For at løse problemer i forbindelse med ugyldig dannelse blev en teknik udviklet som fjerner Ni / Au kontakt metalfilm fra substrater at give mulighed for undersøgelse og karakterisering af kontakten / substrat og kontakt / NW grænseflader enkelt GaN NW-enheder. Denne procedure bestemmer graden af ​​vedhæftning af kontaktoplysningerne film til underlaget og NWS og giver mulighed for karakterisering af morfologi og sammensætning af kontakten interface med underlaget og nanotråde. Denne teknik er også nyttig til at vurdere størrelsen af ​​restforurening, der forbliver fra NW suspension and fra fotolitografisk processer på NW-SiO2 overfladen forud for metal deposition. De detaljerede trin i denne procedure er præsenteret for fjernelse af udglødet Ni / Au kontakter til Mg-doped GaN NWS på en SiO 2 substrat.

Introduction

Single-NW-enheder er fremstillet ved at dispergere en NW suspensionen på et isolerende substrat og danner kontaktflader på substratet via konventionel fotolitografi og metaludfældning, hvilket resulterer i tilfældigt dannede to-terminal. En tyk SiO2 film på en Si wafer anvendes typisk som et isolerende substrat 1,2. For metaller afsat på et SiO 2 overflade, et almindeligt problem som følge af varmebehandling er forekomsten af hulrumsdannelse på metal / SiO 2 interface. Ud over at revnedannelse og delaminering af metalfilm, kan dette tomrum dannelse negativ indflydelse enhedens funktion af en stigning i modstand forårsaget af en reduktion af kontaktareal. Ni / Au kontakter oxideret i N 2 / O 2 atmosfærer er fremherskende kontakt ordningen anvendes på p-gan 3-7. Under varmebehandling i en N 2 / O 2, Ni diffunderer til overfladen til dannelse af NiO og Au diffunderer ned tilsubstratoverfladen.

I dette arbejde blev overdreven ugyldig dannelse ved kontakt / NW og kontakt / SiO 2 interfaces vist at forekomme under udglødning af Ni / Au kontaktpersoner til NWS på SiO 2 8. Overfladen morfologi udglødet Ni / Au film, dog ikke angive eksistensen af ​​hulrum eller i hvilken grad hulrumsdannelse har fundet sted. For at løse dette problem, har vi udviklet en teknik til fjernelse af Ni / Au kontakter og GAN NWS fra SiO 2 / Si substrater for at analysere grænsefladen af kontakt med underlaget og NWS. Denne teknik kan anvendes til fjernelse af enhver kontakt struktur, der har dårlig adhæsion til substratet. De Ni / Au film med GAN NWS indlejret i dem er fjernet fra SiO 2 substrat med carbon tape. Kulstof båndet er klæbet til en standard pin mount til karakterisering ved hjælp af scanning elektronmikroskopi (SEM) sammen med flere andre værktøjer. Den detaljerede procedure for fabrication af enlige GaN NW enheder og analyse af deres kontakt-interface morfologi beskrives.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Gan NWS anvendt i disse eksperimenter blev dyrket ved katalysatorfri molekylær epitaxy (MBE) på Si (111) substrater 9. Den generelle procedure for udarbejdelse af NW suspension fra underlaget med det som dyrkede NWS er illustreret i figur 1..

1.. Nanotråd Suspension Forberedelse

  1. Spalte en lille (<5 mm x 5 mm) stykke af som dyrkede NWS på substratet.
  2. Fyld en lille hætteglas med omkring 1 ml isopropanol (IPA).
  3. Placer kløvet stykke ind i hætteglasset, skal du lukke låget og soniker for omkring 30 sekunder for at fjerne NWS fra underlaget. Når forberedt, NW suspensionen forbliver levedygtige i en længere periode.

2. Substrat Forberedelse

De anvendte substrater er stærkt-doped (ρ ~ 0,001-0,005 Ω-cm) 3-tommer Si vafler med 200 nm af termisk dyrket SiO 2 på begge sider.

  1. Hvis eleønskes ctrical kontakt til silicium substrat, etch off oxid fra bagsiden af wafer ved hjælp af en RIE etcher med følgende betingelser, O 2 flow = 20 SCCM, CHF 3 flow = 50 SCCM, -240 V bias, 120 W til 20 min. Dette trin hjælper også undgå opladning af prøven under elektronmikroskopi.
  2. Efter oxid etch, ren wafer ved submersing den med forsiden nedad ved hjælp af et stativ holderen i en 1.000 ml bægerglas med ~ 100 ml acetone i 5 min.
  3. Fjern wafer fra acetone og straks skylle begge sider af skiven ved hjælp af en sprøjteflaske IPA over en tom 1000 ml bægerglas, som vil blive brugt til affald opløsningsmiddel.
  4. Gentag trin 2 med IPA.
  5. Gentag trin 3 skylle wafer med deioniseret H2O over bægeret solvent affald.
  6. Gentag trin 2 med deioniseret H 2 O.
  7. Blow wafer tør bruge komprimeret tør N2.

3. Nanowire Dispersal

  1. Spalte ren wafer i 4 lige store kvartaler. Hvert kvartal vil have 3 kontaktmønstre deponeret på det i de generelle områder er vist i figur 2A og B.
  2. Lydbehandle hætteglasset med NW suspension før dispensering for at få en ensartet NW koncentration i suspensionen.
  3. Indstil mikropipette til den ønskede dråbestørrelse (3-30 ul) og trække NW suspension fra hætteglasset.
  4. Tag substrat stykke (¼ wafer), som vil blive anvendt til spredning og sikre, at den er i vater, så NW suspension ikke migrere væk til kanterne.
  5. Doser NW suspension på (oxideret) forreste overflade af Si substrat i området generelt hvor kontakten mønster vil blive deponeret. Hvis det ønskes, er depositum ekstra dråber af NW suspension i samme område, efter opløsningsmidlet fra tidligere drop helt fordampet.
  6. Gentag trin 3.4 for de andre 2 områder, hvor en kontaktperson mønster vil være. Må ikke dispensere NW suspension fra mereend 1 væksten køre på et enkelt substrat stykke (¼ wafer) for at undgå krydskontaminering. Spredningen af NW suspensionen på substratet er vist i figurerne 2C og D.
  7. Efter den sidste dråbe NW suspension er fordampet, placere prøven med forsiden nedad i et stativ holder og forsigtigt dyppe i successive bade acetone og isopropanol til at fjerne uønskede urenheder. Skyl i deioniseret H 2 O, og blæse tør N2. Brug ikke sprøjte flasker eller sonikeres opløsningsmidlet i løbet af denne renseprocessen for at undgå overskydende fjernelse af NWS fra overfladen.

4.. Fotolitografi af Contact Mønster

Brug standard fotolitografisk teknikker til at skabe kontakt mønster i et rent lokale med de omgivende forhold ~ 20 ° C og ~ 40% relativ fugtighed. Mask aligner intensitet (trin 4.6), eksponeringstid (trin 4.8) og udvikle (trin 4.9) vil være udstyr afhængig af ennd bør justeres for at producere maksimal definition mønster med en lift-off-modstå (LOR) undercut på omkring 0,5 um.

  1. Spin lift-off modstå på prøve ved anvendelse af en totrins-opskrift (1) 300 rpm i 10 sek (2) 2.000 rpm i 45 sek.
  2. Anbring prøven på en varmeplade til bage i 5 minutter ved 150-170 ° C.
  3. Fjern prøven og lad den køle af i 30 sekunder og derefter dreje på fotoresistbelagte hjælp af en to-trins opskrift (1) 1.000 rpm i 3 sek (2) ved 5000 rpm i 45 sek.
  4. Anbring prøven på en varmeplade til bage i 1 min ved 115 ° C.
  5. Lad prøven køle i 1 min.
  6. Kalibrer maske aligner til en lysintensitet på ~ 1,90 mW / cm 2.
  7. Load prøven i masken aligner, med den rette maske for kontakten mønster installeret.
  8. Bring prøven i kontakt med maske og eksponere prøven til 24 sek.
  9. Udvikle fotoresist ved hvirvlende prøve i et bægerglas af bygherren for 21 sek.
  10. Skyl med deioniseret H2O og blæse tør wi'te N2.

5.. Prøve Forbehandling Forud for Metal Deposition

Forud for lastning af prøverne i elektron-beam fordamper til metal deposition, giver den mønstrede wafer en UV ozon behandling og en HCI: H 2 O bad.

  1. Load prøver i UV-Ozone generator i 10 minutter med en ultra-høj renhed O 2 strømningshastighed på 80 sccm.
  2. Efter UV ozonbehandling place prøver i en HCI: H2O (01:10) opløsning i 1 min ved stuetemperatur.
  3. Skyl prøver med deioniseret H2O og blæse tør forsigtigt med N2.

6.. Elektron-stråle Fordampning af Kontakt Metals

  1. Umiddelbart efter forbehandling, montere prøver til de glaspladen med skruer og clips og sikker glaspladen i e-beam fordamper. Sørg for at der er tilstrækkelig Ni og Au er tilgængelige for deposition.
  2. Pump down kammer, indtil trykket er under 1,3 x 10 -3 Pen (1 μTorr) (kan kræve at pumpe natten over).
  3. Sæt højspænding til 10 kV og begynde rotation af prøver ved 5 rpm. Sørg for, at lukkeren er lukket.
  4. Vælg Ni digelen og indtaste parametre for Ni ind i krystal rate monitor. Depositum 50 nm (500 Å) af Ni på en deposition på ~ 0,1 nm / sek.
  5. Når Ni kilde har tilstrækkeligt afkølet (~ 15 min), skifte til Au smeltedigel, ændre parametrene for dem, for Au, og depositum 100 nm (1.000 Å) Au på en deposition på ~ 0,1 nm / sek.
  6. Når Au smeltedigel er afkølet (~ 10 min), slids kammer og losse prøve valsen. Hvis du er usikker på metal tykkelse, skal du bruge en profilometer at bestemme Ni / Au tykkelse.

7.. Kontakt Metal Lift-off

  1. Fjern prøver fra glaspladen, og læg i en fotoresistbelagte stripper bad ved stuetemperatur i et par timer at løfte metal aflejret på fotoresist. Hvis det ønskes, hæve badtemperaturen til omkring 50-60 ° C for at accelerate lift-off.
  2. Hvis metallet ikke kommer helt af, skal du bruge en squirt flaske Remover PG til eftertryk fjerne det resterende uønsket metal fra overfladen. Må ikke lydbehandle stikprøven, da dette kan forårsage nanotråde at bryde fri fra metallet.
  3. Skyl Remover PG fra prøven med IPA i et bæger solvent affald og placere prøven i et bæger af ren IPA.
  4. Gentag trin 7.3 ved hjælp af deioniseret H 2 O og derefter blæse prøven tørre hjælp N2.

8.. Kontakt Anneal

Test-enheder inden kontakten udglødning for at sammenligne disse med udglødet enheder. Udfør kontakt anneal af Ni / Au film ved hjælp af en hurtig termisk annealer (RTA) med ultrahøj renhed N 2 / O 2 (3:1) som procesgas.

  1. Vent mindst 24 timer efter fjernelse af kontakt metal inden afkølingen prøver at sikre metalkontakterne har nået ligevægt efter nedfald.
  2. N2 / O 2 ved en temperatur på 650 ° C i 5 minutter uden nogen prøver.
  3. Load prøver og justere flow af N 2 / O 2-1,4 SLPM.
  4. Anneal prøver ved 550 ° C i 10 min. Temperaturen stigningsgrad var ~ 500 ° C / min.

9.. Ni / Au Film Fjernelse

Da fjernelse af Ni / Au film er en destruktiv proces anordninger er typisk afbildet og afprøves, inden dette trin. Proceduren for Ni / Au filmfjernelse er illustreret i figur 3..

  1. Vent mindst 24 timer efter kontakt udglødning, før du fjerner Ni / Au film.
  2. Spalte et stykke af prøven fra området af interesse. Sørg for prøvens størrelse er stor nok til at få fat i kanterne med en pincet uden at berøre det område af interesse.
  3. Sikre en SEM pin stub montere i en holder, således at den mount kan nemt flyttes eller tages ud.
  4. Læg et stykke conductive carbon tape fladt på mount overflade. Stykket af kulstof tape skal være større end det område af filmen, der skal fjernes. En ledende carbon fane, der er den præcise størrelse af holderen overflade virker meget godt til denne anvendelse. Påfør carbon tape eller Tab for at mount overflade langsomt og forsigtigt for at sikre, at overfladen er så glat som muligt.
  5. Før du fjerner opbakning af båndet ved hjælp af en finger, presse hårdt på båndet, så det er fast klæber til mount overflade. Dette er meget vigtigt, så båndet ikke kommer ud med prøven.
  6. Tag en kløvet prøve stykke og forsigtigt lægge det område af interesse direkte på carbon tape langs kanten af holderen, således at det område af prøven, der blev brugt til håndtering med en pincet hænger ud over kanten (figur 3A). Når prøven er blevet placeret på båndet, skal du ikke fjerne det for repositionering for at undgå at ødelægge Ni / Au film.
  7. Tryk fast ned påpå bagsiden af prøven ved hjælp af pincet (figur 3B). Pas på ikke at trykke for hårdt på prøven omkring mount kanter, da dette kan medføre, at prøven til at bryde.
  8. For at fjerne substratet, tage et rent barberblad eller skalpel og forsigtigt skubbe den ind mellem substratet og båndet langs kanterne af prøven (figur 3C). Gentag omhyggeligt denne proces nudging barberblad lidt længere hver gang, indtil underlaget let kan skrælles ved at snuppe den med en pincet. Brug af for meget kraft kan bryde prøven. For at holde båndet i at falde med substrat, placere en pincet eller en probe på det område af båndet, der støder op til substratet, når lirke substratet fra (figur 3C). Udglødet Ni / Au film skal forblive klæbet til tapen (Figur 3D). I gennemsnit vil dette trin tage omkring 1 min at fuldføre.
  9. Billede den nyligt fjernet Ni / Au film ved hjælp af SEM så hurtigt som muligt, så ens for at observere den nyligt udsatte grænseflade af filmen, før det er blevet forurenet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Et eksempel på SEM-analyse på annealede Ni / Au film fjernet fra SiO2 underlaget med carbon tape er vist i fig. 4. Overfladen af en Ni / Au kontakt før fjernelse er vist i figur 4A. Undersiden af det samme område af den pågældende Ni / Au filmen efter fjernelse er vist i figur 4B. Sammenligning af overfladen og undersiden morfologi kan hjælpe med at afgøre, om der er en sammenhæng mellem de to. For eksempel når de to billeder sammenlignes, kan det ses, at de mørke pletter i (a), er sammenfaldende med de mørke funktioner (b). Ved højere forstørrelser, kan kritiske funktioner i Ni / Au undersiden morfologi anes. Sammen med anvendelsen af energi dispersive spektroskopi (EDS), med henblik på at bestemme sammensætningen af de forskellige funktioner i undersiden morfologi, den generelle struktur af Ni / Au film på SiO2 efter udglødning kan fremskaffes. En fjernet Ni / Au film, der var properly rede er vist ved en lavere forstørrelse i figur 4C. Tomrummet dannelse er ensartet på tværs af filmen, og ingen revnedannelse eller brud af filmen har fundet sted. Figur 4D er et eksempel på en fjernet Ni / Au film, der var dårligt forberedt. Denne prøve havde modtaget nogen rengøring forbehandling forud for metal deposition, og restforurening producerede uensartet tomrum fordeling og store macrovoids der ligner vabler. Efter fjernelse af filmen havde båndet kommer fra nogle fra holderen og rynket, hvilket filmen til at bryde fra hinanden.

En vigtig anvendelse af denne teknik er at analysere kontakt / NW-interface morfologi. Figur 5 viser SEM billeder af undersiden af udglødet Ni / Au film, der var blevet deponeret på NWS spredt på SiO 2 / Si substrater. NWS, som er forankret i de Ni / Au-film, også komme ud med film ved fjernelse med carbon tape. Ved større forstørrelser like billedet vist i figur 5A, kan observeres fordelingen af hulrum i forhold til NWS. Ved højere forstørrelser, såsom billederne i figur 5B og C, kan kontakten / NW mikrostruktur være mere grundigt undersøgt. Det er ikke ualmindeligt for NWS at løsne sig fra Ni / Au film ved at trække den væk fra substratet, som vist i figur 5A og C. Dette giver mulighed for undersøgelse af kontakt / NW-interface, der ellers ville være skjult, hvis NW var forblevet på plads.

En mere kvantitativ analyse kan udføres ved anvendelse af imaging software. Den i figur 6 viste eksempel er baseret på korrelation af restforurening fra behandling med hulrumsdannelse på grænsefladen af Ni / Au med SiO2 10. Tilstedeværelsen af ​​denne restforurening kan forårsage en betydelig stigning i antallet af brud observeret ved than kontakter / substrat interface. Ved at kvantificere graden af ​​ugyldig dannelse ved kontakt / substrat interface, kan effektiviteten af ​​forskellige rensemetoder evalueres. Disse eksperimenter med fokus på effektiviteten af de forskellige rensemetoder før aflejring af Ni / Au på SiO 2 til fjernelse af restforurening. Arealet af den annullerede regioner blev bestemt ved hjælp af imaging software. Ved hjælp af SEM billeder blev flere 100 um 2 områder analyseres for hver prøve og den gennemsnitlige tomrum område (som en procentdel af det samlede areal) for hver af de forskellige forberedelse og rengøringsmetoder blev bestemt. Dataene er afbildet i figur 6G med standardafvigelsen af datasættet repræsenteret ved fejlsøjler.

Figur 1
Figur 1. Generel procedure for NW suspension forberedelsetion og spredning. Klik her for at se større billede .

Figur 2
Figur 2. Procedure for spredning af NW suspension. Klik her for at se større billede .

Figur 3
Figur 3. Procedure for fjernelse af udglødet Ni / Au film fra SiO 2 / Si substrat. (A) Trin 9.6, Sample forsigtigt lagt på mount med carbon tape. (B) Trin 9.7, er der påføres på bagsiden af prøven. (C) Trin 9.8 Fjernelse af substrat fra bilbon bånd ved hjælp af et barberblad. (D) Trin 9.8, udglødet Ni / Au film stadig klæber til tapen. Klik her for at se større billede .

Figur 4
Figur 4.. (A) SEM billede af udglødet Ni / Au kontakt. (B) SEM billede af samme Ni / Au film vist i (a) efter at blive fjernet med carbon tape til at afsløre sin underside. (C) Fjernet Ni / Au film, der var ordentligt forberedt. (D) Fjernet Ni / Au film, der var dårligt forberedt. (Billeder (a) og (b), er taget fra reference 8). Klik her for at se større billede .


Figur 5. SEM billeder af undersiden af annealede Ni / Au film, der blev aflejret på NWS der var blevet spredt på SiO 2 / Si substrater og derefter fjernet med carbon tape. (A) Område viser en NW inden udglødet Ni / Au-film sammen, hvor en NW havde været før dislodging. (B) Close-up billede af en NW i udglødet Ni / Au film. (C) Close-up af, hvor en NW havde været før dislodging. (Billeder (b) og (c), er taget fra reference 8). Klik her for at se større billede .

Figur 6
Figur 6. SEM imagikere af undersiden af udglødet Ni / Au film deponeret på SiO 2 overflader, der havde modtaget varierende overfladebehandlinger (A) -. (c) Prøver, hvor SiO2 overflade modtog ingen fotolitografisk behandling forud for predeposition rengøring. (D) - (f) Prøver hvor SiO 2 overflade modtaget fotolitografisk behandling forud for predeposition rengøring. (G) Værdier af de områder af den annullerede regioner plottet for hver prøve er vist i (a) - (f). (Billeder og plot er taget fra reference 10). Klik her for at se større billede .

Figur 7
Figur 7. (A) SEM billede af en individuel NW-enhed </ Strong>. (B) Fuldstændig kontakt mønster. (C) Nærbillede af kontakt mønster. Klik her for at se større billede .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Teknikken præsenteres muliggør analyse af kontakten / substrat og kontakt / NW mikrostruktur af enlige NW-enheder. De vigtigste fordele ved denne teknik er dens lave omkostninger og enkelhed. Det giver mulighed for kvalitativ og kvantitativ analyse af kontakten interface på en stor skala med underlaget samt en submicrometer skala med individuelle NWS. Brugen af ​​carbon tape til filmfjernelse og SEM pin stubs for prøve montering gør det muligt for analyse ved anvendelse af teknikker til karakterisering, der kræver rene lavtryks-miljøer. Ud over at bruge SEM til afbildning af grænsefladen morfologi, kan talrige andre teknikker til karakterisering anvendes, herunder EDS, x-ray photoelectron spectroscopy (XPS), snekke elektronspektroskopi (AES) og atomic force mikroskopi (AFM).

En mulig ændring af NW spredning procedure ville være at ætse et mønster i underlaget før spredning, der viser de specifikke locatiom hvor hver kontakt mønster vil være i orden for mere nøjagtig placering af NW suspension. Dette vil kræve ekstra procestrin, der øger kompleksiteten af ​​processen, samt chancen for restforurening. Et andet problem, NV spredningsprocessen er mængden af ​​NW suspension, der skal dispergeres. Den specifikke mængde afhænger af størrelsen af ​​kontakten mønster. For 1 cm 2 mellemstore kontakt mønster, der blev brugt i vores eksperimenter, en 30 ul størrelse dråbe var tilstrækkelig til at dække kontakt mønster området. Det anbefales, at der højst to anvendelser af NW suspension skal anvendes i et givet område for at undgå overskydende oprustning fra opløsningsmidlet. Hvis der ønskes en mere tæt NW befolkning på underlaget, skal lægges en mindre mængde opløsningsmiddel til NW suspension under forberedelse.

Parametrene for fotolitografisk proces er afhængige af de specifikke fotoresister og udvikler anvendte og derforkontakt mønster fotolitografi kan kræve modifikation for at opnå optimal definition mønster. Den nøjagtige eksponering og udvikle vilkår vil også variere som en funktion af de omgivende betingelser i rene rum. Ved anvendelse af fotoresisten, anbefales det, at prøvens størrelse ikke være mindre end en fjerdedel wafer, og at kontaktpunkterne mønstre ikke placeres langs kanten af ​​prøven på grund af kanteffekter på fotoresist. Kontakten mønster anvendt i disse eksperimenter var til fremstilling af 2-terminale NW-enheder, er et eksempel, som er vist i figur 7A. Kontakten mønster (1 cm2) bestod af 4 rækker af 48 sæt af 2 klodser (250 um x 500 um) er adskilt af et særligt hul størrelse, som vist i figur 7B og C. Hver række har en anden hul størrelse, matrix jeg er 3 um, II er 4 mM, III er 5 um, og IV er 6 ìm. Som vist in De repræsentative Resultater, Ni / Au film fjernelse kan også ske uden fotoresist mønster af Ni / Au film.

Enkeltheden af ​​Ni / Au filmfjernelse proces gør det forholdsvis ligetil, men nogle af trinnene kan tage nogle praksis. Især trin 7 og 8 bør indøvet hjælp dummy prøver med henblik på at fastslå den korrekte mængde kraft til at ansøge om filmen til at klæbe til båndet uden at bryde prøven. For at bestemme det tomrum området ved hjælp af imaging software, skal SEM billeder af de fjernede film være store ensartede områder, der ikke er alt brudt op som der er vist i figur 4C.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Ingen interessekonflikter erklæret.

Acknowledgments

Forfatterne vil gerne anerkende de personer i Quantum Electronics og Photonics Division i National Institute of Standards and Technology i Boulder, CO for deres bistand.

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

Fysik nanodevices (elektronisk) halvleder materialer halvleder enhed GAN nanotråde kontakter morfologi
Analyse af kontaktflader til enlige GaN Nanotråd 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