Ohmik İletişim Fabrikasyon bir Odaklı iyon Işın Tekniği ve Elektriksel Karakterizasyonu Katmanı Yarıiletken Nanoyapıların için kullanma

Bu prosedürün genel amacı, katmanların, yarı iletken malzemelerin tek tek nano yapıları üzerinde omik temas üretimini gözlemlemek için odaklanmış iyon demeti tekniğini kullanmaktır. Bu yöntem, nanoteknoloji alanlarında, alne işlemi yapılmadan tek tek nano malzemeler üzerinde iyi bir omik temasın nasıl sağlanacağı gibi temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin ana avantajı, fo demir kiriş metal Deion yaklaşımının, bireysel katman yarı iletken nanoyapılar üzerinde yüksek oranda tekrarlanabilir elektrik yarışması sağlamasıdır.

Tüm süreç, trobin diskografisi gibi diğer tekniklere kıyasla nispeten basittir: Ekteki metin protokolünde açıklandığı gibi molibden di selenit tabakası kristallerinin yapısal karakterizasyonundan sonra. Molibden di selenit tabakası Nano Krystal cihazlarının imalatına başlayın. Önce bir cımbızı asetonla ve ardından alkolle temizleyin.

Parlak bir yüzeye ve 0,5 milimetreye 0,5 milimetreden daha büyük bir alana sahip molibden di selenit tabakası kristallerinin dört ila sekiz parçasını çıkarmak için cımbız kullanın. Her kristali 20 milimetreye 60 milimetre alana sahip bir parça kesme bandı üzerine koyun. Katmanı pul pul dökmek için bandı ikiye katlayın.

Kristal, bu işlemi yaklaşık 20 kez tekrarlayın. Genellikle katman kristalleri çok sayıda mikrometre boyutunda kristallere sıyrılabilir. Yüzeyde 16 pre-PA titanyum altın elektrot ile üç silikon dioksit kaplı silikon substrat elde edin.

Her şablonun alanı yaklaşık beş milimetre x beş milimetre kare olmalıdır. Nano Krystal tozu tabakası ile küp kesme bandını her bir cihaz şablonuna baş aşağı yerleştirin. Her şablonun üzerine yaklaşık 10 ila 100 parça maum diselenid katman kristali düşecek şekilde küp küp kesme bandına hafifçe vurun.

Hazırlanan şablonları, iletken bakır folyo bant kullanarak odaklanmış bir iyon ışını tutucusuna monte edin. Ardından tutucuyu odaklanmış iyon ışını odasına yükleyin. Pompaya tıklayarak hazneyi bir kez 10 ila beşinci milibara boşaltın.

SEM modu için elektron ışını akımını 41 pico ampere ve hızlanma voltajını 10 kilovolta ayarlayın. Ardından, FIB modu için iyon ışını akımını 0.1 nano ampere ve hızlanma voltajını 30 kilovolta ayarlayın. Ardından iyon ışını sistemini ve gaz enjeksiyon sistemini ısıtın.

Düğme ışınını tıklatarak elektron ışınını açın ve görüntüyü 100 x gibi düşük bir büyütme ile odaklayın. Ardından, SEM modu için Z eksenel çalışma mesafesini 10 milimetreye ayarlayın. Şimdi büyütmeyi 5.000 x'e yükseltin ve örneğe odaklanın.

Odaklandıktan sonra, tutucunun açısını eğmek için gezinme menüsüne 52 derecelik bir eğim açısı girin. Ardından, dikdörtgen ve kare şekilli molibden di selenit seçin. Kalınlığı beş ila 3000 nanometre arasında değişen nano kristalleri katmanlayın.

Elektrot üretimi için, elektrot imalatından önce 1000 x ila 10.000 x arasında değişen farklı büyütmelerde hedeflenen bozulmamış malzemenin SCM görüntülerini alın. Ardından, odaklanmış iyon ışını moduna geçin ve iyon ışını bombardımanı altında hedeflenen malzemenin maruz kalma süresini azaltmak için anlık görüntü modunu kullanarak bir görüntü çekin. Önce platin biriktirme modunu seçerek elektrot biriktirme alanını tanımlayın ve ardından kalınlığı 0,2 ila 1,0 mikron olarak girin.

Daha sonra, gaz enjeksiyon bloğundaki platin biriktirme kutusuna tıklayarak gaz enjeksiyon sisteminin kılcal damarını hazneye sokun. Anlık görüntü modunu kullanarak başka bir görüntü çekin ve elektrotların konumunu değiştirin. Başlangıçta tanımlanan model hafifçe kayarsa, odaklanmış iyon ışını biriktirmesini açın Biriktirme işleminden sonra, platin biriktirme kutusunun işaretini kaldırarak gaz enjeksiyon sisteminin kılcal damarını geri çekin.

Ardından, taramalı elektron mikroskobu moduna geçin ve iki veya dört elektrotlu tamamlanmış cihazların farklı büyütme oranlarında görüntü alın. Görüntüleri çektikten sonra, tutucunun eğim açısını ayarlayın, sıfır dereceye dönün ve malzeme genişliğini ve elektrot arası mesafeyi tahmin etmek için farklı büyütmelerde ek üstten görünüm görüntüleri çekin. Bittiğinde, elektron ışını ve iyon ışını sistemlerini kapatın ve gaz enjeksiyon sistemini soğutun.

Ayrıca, hazneyi nitrojen gazı ile havalandırın ve ardından tutucuyu hazneden çıkarın. Son olarak, oda kapısını kapatın ve odayı boşaltın. Son bir kez.

İki terminal ve dört terminal molibden IDE cihazının temsili alan taramalı elektron mikroskobu görüntüleri burada gösterilmektedir. Bir dizi nano pulun yüksekliğini tahmin etmek için bir FM kullandıktan sonra, cihazların omik kontakları, akıma karşı voltaj ilişkisinin ölçülmesiyle karakterize edilebilir. Bu cihazın akım voltaj eğrileri, molibden di selenit cihazlarının omik temas durumunu doğrulayan doğrusal bir ilişki izler.

Platin molibden di Selenit arayüzünün kesitsel iletim elektron mikroskobu görüntüsü, iyon ışını bombardımanı nedeniyle platin ve molibden di selenit arasında yaklaşık 25 ila 30 nanometrelik bir alaşım tabakasının oluştuğunu göstermektedir. Arayüzün yüksek çözünürlüklü bir TEM görüntüsü, tek kristal molibden di selenidin yüzeyinde amorf bir alaşımın oluştuğunu gösterir. Bu alaşım, bir kez ustalaştıktan sonra iki ila dört oranında molibden, selenyum ve platin karışımından oluşur.

Bu teknik, geliştirildikten sonra uygun şekilde yapılırsa saatler içinde yapılabilir. Bu teknik, nanoteknoloji ve malzeme bilimi alanındaki araştırmacıların yolunu açar, bu nedenle yarı iletken malzeme sistemlerindeki elektriksel özellikleri keşfedin.