ניתוח של ממשקי מגע עבור יחיד התקני Nanowire גן

סיכום

טכניקה פותחה שמסירה סרטי מגע מתכת ניקל / Au מהמצע שלהם, כדי לאפשר בדיקה ואפיון של הקשר / מצע וממשקי המגע / NW של מכשירי nanowire גן אחד.

תקציר

מכשירי nanowire גן יחיד (NW) מפוברקים על SiO ₂ יכולים תערוכת השפלה חזקה לאחר חישול עקב ההתרחשות של היווצרות חלל במגע / SiO ₂ ממשק. היווצרות חלל זה יכול לגרום לפיצוח וdelamination של סרט המתכת, אשר יכול להגביר את ההתנגדות או להוביל לכישלון של מכשיר NW מלא. על מנת לטפל בבעיות הקשורות להיווצרות חלל, טכניקה פותחה שמסירה סרטי מגע מתכת ניקל / Au מהמצעים, כדי לאפשר בדיקה ואפיון של הקשר / מצע וממשקי המגע / NW של התקני גן NW אחת. הליך זה קובע את מידת ההידבקות של קשר הסרטים למצע וNWS ומאפשר האפיון של המורפולוגיה וההרכב של קשר הממשק עם המצע וnanowires. טכניקה זו שימושית גם להערכת כמות הזיהום שיורית שנותרה מהשעית NWnd מתהליכי photolithographic על פני השטח NW-SiO ₂ לפני בתצהיר מתכת. הצעדים מפורטים של הליך זה מוצגים להסרת אנשי קשר ניקל / Au annealed לNWS גן מסומם-Mg במצע SiO _2.

מבוא

מכשירים היחיד NW נעשים על ידי פיזור השעיה NW על גבי מצע מבודד ויוצרים קשר כריות על המצע באמצעות photolithography הקונבנציונלי ותצהיר מתכת, מה שגורם מכשירי שני מסוף נוצרו באופן אקראי. SiO ₂ סרט עבה על פרוסות סיליקון Si משמש בדרך כלל כמצע בידוד ^1,2. למתכות שהופקדו על פני השטח SiO _2, בעיה נפוצה הנובעת מטיפול בחום היא התופעה של היווצרות חלל ב/ SiO ₂ ממשק המתכת. בנוסף לפיצוח וdelamination של סרט המתכת, היווצרות חלל זה יכול להשפיע לרעה על ביצועי מכשיר מגידול בהתנגדות שנגרם על ידי הפחתה של שטח המגע. קשר ניקל / Au מתחמצן בN ₂ / O ₂ אטמוספרות הוא תכנית הקשר הדומיננטית תחו....

פרוטוקול

NWS גן המשמש בניסויים אלה גדלו על ידי epitaxy ללא זרז מולקולרי קורה (MBE) על Si (111) מצעים ^9. הנוהל הכללי להכנת ההשעיה NW מהמצע עם NWS כבוגר מודגם באיור 1.

1. הכנת ההשעיה Nanowire

1. קליב חתיכה (<5 מ"מ x 5 מ"מ) קטנה של NWS כ- גדל על המצע.
2. מלא בקבוקון קטן עם כתרים על 1 מיליליטר של isopropanol (IPA).
3. מניחים את פיסה ביקע לתוך הבקבוקון, לסגור את המכסה....

תוצאות

דוגמא לניתוח SEM על סרטי ניקל / Au annealed הוסרו ממצע SiO ₂ באמצעות קלטת פחמן מוצגת באיור 4. פני השטח של מגע ניקל / Au לפני ההסרה מוצג באיור 4 א. התחתון של אותו האזור של שסרט ניקל / Au מסוים לאחר ההסרה מוצגת באיור 4. השוואה של פני השטח ומורפולוגיה התחתונה יכולה לעזור לקבוע אם יש קשר בין שתיים. לדוגמא, כאשר שני התמונות הן בהשוואה, ניתן לראות אותו כי הכתמים הכהים ב( א) בקנה אחד עם התכונות האפלות ב( ב). בהגדלות גדולות יות.......

דיון

הטכניקה שהוצגה מאפשרת ניתוח של קשר / המצע ומייקרו קשר / NW של מכשירי NW אחת. היתרונות העיקריים של שיטה זו הם העלות הנמוכה שלה ופשטות. היא מאפשרת ניתוח איכותי וכמותי של קשר הממשק בקנה מידה גדול עם המצע כמו גם בקנה מידת submicrometer עם NWS הבודד. השימוש בקלטת פחמן להסרת הסרט וספחי פינים SEM להרכבת מדגם לעשות את זה אפשרי עבור ניתוח תוך שימוש בטכניקות אפיון שדורשות סביבות בלחץ נמוך נקיות. בנוסף לשימוש בSEM הדמיה מורפולוגיה הממשק, ניתן להשתמש בשיטות אפיון רבות אחרות, כוללים EDS, ספקטר.......

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה

שם	חברה	מספר קטלוג	הערות
<חזק>ריאגנטים וחומרים
התנגדות להרמה	MicroChem	LOR 5A	משתנה בהתאם ליישום
Photoresist	Shipley	1813	משתנה בהתאם ליישום
מפתח	Rohm and Haas Electronic Materials	MF CD-26	משתנה בהתאם ליישום
חשפנית	PhotoresistMicroChem	Nano Remover PG	משתנה בהתאם ליישום
Ni source	International Advanced Materials	99.999% טוהר
Au source	International Advanced Materials	99.999% טוהר
SiO2/Si פרוסות	עמק הסיליקון מיקרואלקטרוניקה	3 אינץ' < 100> N / As 0.001-0.005 אוהם-ס"מ, 200 ננומטר תחמוצת
סרט פחמן	SPI Supplies	5072, 8 מ"מ רוחב
ממיסים הם מוליכים למחצה סטנדרטיים או דרגת מחקר. הספק אינו חשוב לתוצאת הניסוי.
גזי תחריט יונים תגובתיים וגזי חישול תרמיים הם בדרגת טוהר גבוהה. הספק אינו חשוב לתוצאת הניסוי.
EQUIPMENT
Ultrasonic cleaner	Cole-Palmer	EW-08849-00	הספק נמוך
Micropipette	Rainin	PR-200	מדוד, טיפים לסילוק
תחריט יונים תגובתי	SemiGroup	RIE 1000 TP	ספקים אחרים המשמשים גם עם פרמטרי תהליך שונים
יישור מסכה	Karl Suss	MJB3	ספקים אחרים השתמשו גם עם פרמטרי תהליך שונים
מנקה אוזון UV		Jelight דגם 42	ספקים אחרים השתמשו גם עם פרמטרי תהליך שונים
מאייד קרן אלקטרונית	CVC	SC-6000	ספקים אחרים המשמשים גם עם פרמטרי תהליך שונים
* היצרנים ושמות המוצרים ניתנים אך ורק לשלמות. ציטוטים ספציפיים אלה אינם מהווים תמיכה במוצר על ידי NIST ואינם מרמזים על כך שמוצרים דומים של חברות אחרות יהיו פחות מתאימים.

תרמית