Name: İki boyutlu nanoelektronik imal etmek standart ve güvenilir bir yöntem (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-28T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 12 s
Description: Öğrenin, iki boyutlu malzemeleri hassas konumlandırarak nanoelektronik cihaz üretimi için güvenilir bir yöntem. Bu teknik, küçük ölçekli cihaz geliştirmede kritik zorlukları çözerek gelecekteki nanocihaz araştırmalarına temel oluşturur.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu eser No Ulusal Bilim Konseyi Tayvan sözleşme altında tarafından desteklenmiştir EN 105-2112-M-003-016-MY3. Bu eser kısmen Ulusal Nano aygıt laboratuvarları ve Elektrik Mühendisliği Ulusal Tayvan Üniversitesi e-beam laboratuvar tarafından desteklenmiştir.

1. 2D yarı heterojunction transistörler imalat süreci
<ol><li>Ticari c-uçak Safir hazırlayın.<ol>
<li>Aseton ile tek taraflı parlak safir (2 inç) yıkayın.</li>
		<li>Safir substrat izopropil alkol ile yıkayın.</li>
	</ol></li>
	<li>Ecek2 Safir substrat CVD sıcak-duvar fırınında kullanarak üzerinde büyür.<ol>
<li>Molibden trioksit (MoO3) toz kuvars tekneyle 0.6 g yer Isıtma, bölge merkezi fırın. Safir substrat aşağı yanında MoO3 toz içeren kuvars tekne koymak.</li>
		<li>Kükürt (S) toz fırın ters yönde kenarındaki bir ayrı kuvars tekne hazır olun. 190 ° c sıcaklık reaksiyonu sırasında korumak.</li>
		<li>Argon kullanın (Ar = 70 sccm, 40 Torr) gaz akışı ile 750 ° c merkez alan Isıtma sırasında Safir substrat S ve MoO3 buharlar getirmek için</li>
		<li>Isıtma alanı 750 ° C, 15dk için istenen büyüme sıcaklığını ulaştıktan sonra tutmak ve doğal olarak aşağı oda sıcaklığına fırın serin.</li>
	</ol></li>
	<li>EBL gerçekleştirin. Not: Bir ince Au yaklaşık 5 nm yatırılır Safir substrat üzerine tüm EBL işlemler sırasında boşaltma için SAÇTIRMA tarafından<ol>
<li>Bir optik mikroskobu, nerede PT2 monolayer pul gözlenir, bir alanı kullanarak belirleyin ve sonra tasarım şerit deseni düzeni tasarım yazılımı (AutoCAD) kullanarak bu özel alan için.</li>
		<li>Spin-ceket fotorezist (PR), örneğin polimetil metakrilat (PMMA) veya P015, üstünde tepe-in 60 2000 devirde örnek s (Oda sıcaklığında). PR spin kaplama sonra tüm örnek kapsamış emin olun.</li>
		<li>Örnek (yumuşak fırında) 90 için 100 ° C'de ısı PR çözücüler buharlaşır ve yapışma geliştirmek üzere s.</li>
		<li>Adım 1.3.1 desen mizanpajda belirli bir dosyaya dönüştürmek (örnek: GDS dosya) ve EBL yazılımı yükleyin.</li>
		<li>Elektron ışını düzeni satırlarında genişliğine göre ideal doz belirlemek. Not: 1 µm dar çizgi genişliği için 110 µC/cm2elektron ışını ideal doz olduğunu; 1-5 µm çizgi genişliği için doz 100 µC/cm2' dir; ve 5 mikron geniş çizgi genişliği için doz 80 µC/cm2' dir.</li>
		<li>Elektron ışını örneğe açığa başlatın.</li>
		<li>Sonrası pozlama fırında (PEB) örnek üzerinde duran dalga etkileri azaltmak için maruz kaldıktan sonra uygulanır. Örnek için 90 120 ° C'de ısı s.</li>
		<li>Tetramethylammonium hidroksit (TMAH) %2.38 geliştirici olarak kullanın. TMAH TMAH 200 mL deiyonize su için 10 ile dışarı 80 s. Yıkama için örneğe bırakın s.</li>
		<li>Desen de optik mikroskobu tarafından geliştirilen inceleyin.</li>
		<li>110 ° c 90 için örnek PR sıcakta ilave su kurtulmak için sabit fırında yapmak s.</li>
	</ol></li>
	<li>50 W oksijen (O2) plazma gravür (1st gravür) için 30 kullanarak şerit yapılar tanımlamak s 2 dk ve 50 mL aseton kullanarak kaldır PR.</li>
	<li>Tungsten diselenide (WSe2) WSe2 katman Safir substrat üzerinde zaten var olan PT2 şeritler arasında tercih edilen bir büyüme sonuçlanacaktır hedef konumu, CVD kullanarak büyümek.<ol>
<li>Tungsten trioksit (WO3) toz kuvars tekneyle 0.6 g yer Isıtma, bölge merkezi fırın. Safir substrat aşağı yanında WO3 toz içeren kuvars tekne koymak.</li>
		<li>Selenyum (Se) toz fırın ters yönde kenarındaki bir ayrı kuvars tekne hazır olun. 260 ° c sıcaklık reaksiyonu sırasında korumak.</li>
		<li>AR/H2 kullanın (Ar 90 sccm, H2 = 6 sccm, 20 Torr =) gaz akışı merkez alan 925 ° C'ye ısınma sırasında Safir substrat Se ve WO3 buharlar getirmek için</li>
		<li>Isıtma alanı 925 ° C, 15dk için istenen büyüme sıcaklığını ulaştıktan sonra tutmak ve doğal olarak aşağı oda sıcaklığına fırın serin.</li>
	</ol></li>
	<li>Metal yüzey diziler ve hizalama işaretlerini imal.<ol>
<li>Metal yüzey diziler ve hizalama şekillerinin tekniği biçimlenme fotolitografi kullanarak işaretleri yerleşimi.</li>
		<li>Depozito 20 nm/60 nm Ti/Au elektron silahıyla evaporatör kullanarak. Not: Altın metal yastıkları oksitlenmeye önlemek için kullanılır.</li>
		<li>Hazırlamak ve aseton PR dağıtılması ve kalkış gerçekleştirmek için 100 mL örnek daldırın. Salla ve aseton metal yastıkları belirgin hale kadar optik mikroskobu ile tüm süreç izleme sırasında darbe.</li>
	</ol></li>
	<li>Ecek2- WSe2 heterojunction üstüne bir şerit şekli desen paylaşımlı için başka bir EBL işlem gerçekleştirin.<ol>
<li>Ecek2- WSe2 heterojunction hedef konumda ve optik mikroskobu kullanılarak hizalama işaretlerini arasında koordinat deplasman ölçmek ve bu ölçümlerde bir yazılım (AutoCAD) kullanarak temel şerit-şekil düzeni tasarlayın.</li>
		<li>Spin-ceket PR, örneğin PMMA veya P015, üstünde tepe-in 60 2000 devirde örnek s (Oda sıcaklığında). PR spin kaplama sonra tüm örnek kapsamış emin olun.</li>
		<li>Örnek (yumuşak fırında) 90 için 100 ° C'de ısı PR çözücüler buharlaşır ve yapışma geliştirmek üzere s.</li>
		<li>Adım 1.7.1 desen mizanpajda belirli bir dosyaya dönüştürmek (örnek: GDS dosya) ve EBL yazılımı yükleyin.</li>
		<li>Elektron ışını düzeni satırlarında genişliğine göre ideal doz belirlemek. Not: 1 µm dar çizgi genişliği için 110 µC/cm2elektron ışını ideal doz olduğunu; 1-5 µm çizgi genişliği için doz 100 µC/cm2' dir; ve 5 mikron geniş çizgi genişliği için doz 80 µC/cm2' dir.</li>
		<li>Safir substrat hizalama işaretlerini pozisyonda onun yazışma düzeni eşleşen EBL makineyi ayarlayın.</li>
		<li>Elektron ışını örneğe açığa başlatın.</li>
		<li>PEB örnek üzerinde duran dalga etkileri azaltmak için maruz kaldıktan sonra uygulanır. Örnek için 90 120 ° C'de ısı s.</li>
		<li>TMAH %2.38 geliştirici olarak kullanın. Bırakın 10 için 200 mL deiyonize su ile TMAH dışarı 80 s. Yıkama için TMAH için örnek s.</li>
		<li>Desen de optik mikroskobu tarafından geliştirilen inceleyin.</li>
		<li>110 ° c 90 için örnek PR sıcakta ilave su kurtulmak için sabit fırında yapmak s.</li>
	</ol></li>
	<li>O2 plazma gravür (2nd gravür) bir şerit şeklinde yanal heterojunction tanımlamak için kullanın ve PR aseton tarafından kaldırın.</li>
	<li>Ti/Au metal elektrot desen paylaşımlı EBL işlemi gerçekleştirin.<ol>
<li>Ecek2- WSe2 heterojunction hedef konumda ve optik mikroskobu kullanılarak hizalama işaretlerini arasında koordinat deplasman ölçmek ve bu ölçümlerde bir yazılım (AutoCAD) kullanarak temel metal elektrot düzeni tasarlayın.</li>
		<li>Spin-ceket PR, örneğin PMMA veya P015, üstünde tepe-in 60 2000 devirde örnek s (Oda sıcaklığında). PR spin kaplama sonra tüm örnek kapsamış emin olun.</li>
		<li>Örnek (yumuşak fırında) 90 için 100 ° C'de ısı PR çözücüler buharlaşır ve yapışma geliştirmek üzere s.</li>
		<li>Adım 1.9.1 desen mizanpajda belirli bir dosyaya dönüştürmek (örnek: GDS dosya) ve EBL yazılımı yükleyin.</li>
		<li>Elektron ışını düzeni metal satırlarında genişliğine göre ideal doz belirlemek. Not: 1 µm dar metal çizgi genişliği için 110 µC/cm2elektron ışını ideal doz olduğunu; 1-5 µm çizgi genişliği için doz 100 µC/cm2' dir; ve 5 mikron geniş çizgi genişliği için doz 80 µC/cm2' dir.</li>
		<li>Hizalama işaretlerini pozisyonlarda Safir substrat eşleşen düzeni, yazışmalarda EBL makineyi ayarlayın.</li>
		<li>Elektron ışını örneğe açığa başlatın.</li>
		<li>PEB örnek üzerinde duran dalga etkileri azaltmak için maruz kaldıktan sonra uygulanır. Örnek için 90 120 ° C'de ısı s.</li>
		<li>TMAH %2.38 geliştirici olarak kullanın. Bırakın 10 için 200 mL deiyonize su ile TMAH dışarı 80 s. Yıkama için TMAH için örnek s.</li>
		<li>Desen de optik mikroskobu tarafından geliştirilen inceleyin.</li>
		<li>110 ° c 90 için örnek PR sıcakta ilave su kurtulmak için sabit fırında yapmak s.</li>
	</ol></li>
	<li>Ti/Au Metal birikimi ve kalkış gerçekleştirmek<ol>
<li>100'den küçük kalınlığı ile elektron silahıyla evaporatör kullanarak Ti/Au metal mevduat nm, aksi takdirde, PR ve istenmeyen metal kalkış ile çıkarmak zor olacak.</li>
		<li>Hazırlamak ve aseton PR dağıtılması ve kalkış gerçekleştirmek için 100 mL örnek daldırın. Salla ve aseton sadece metal çizgiler ve yastıkları yaptı kadar optik mikroskobu ile tüm süreç izleme sırasında darbe.</li>
	</ol></li>
	<li>Adım 1.9 EBL işlemi gerçekleştirir, ancak Ti/otomatik güncelleştirmeler yerine Pd/Au metal elektrot'ın desen paylaşımlı.</li>
	<li>Adım 1,10 metal birikimi ve kalkış işlemi gerçekleştirir, ancak Pd/Au Ti/otomatik güncelleştirmeler yerine mevduat.</li>
</ol>2. 2D arka kapı transistörler imalat süreci
<ol><li>Hizalama işareti Si/SiO2 yüzeylerde arka kapı hazırlayın.<ol>
<li>Ev yapımı ya da ticari SiO2/sı substrat hazırlayın.</li>
		<li>Fotolitografi veya EBL desenlendirme tekniklerini hizalama işareti tanımlamak için kullanın.</li>
		<li>Toplam hedef alan derinliği 1000 nm ulaşıncaya kadar reaktif iyon (RIE) aşındırma SiO2/sı yüzey üzerinde gerçekleştirmek ve PR O2 plazma tarafından kurulan hizalama işaretlerini ortaya çıkarmak için kaldırın.</li>
		<li>Fotolitografi tekniği biçimlenme kullanarak metal pad dizilerin şekillerinin yerleşimi.</li>
		<li>Depozito 20 nm/60 nm Ti/Au elektron silahıyla evaporatör kullanarak. Not: Altın metal yastıkları oksitlenmeye önlemek için kullanılır.</li>
		<li>Hazırlamak ve aseton PR dağıtılması ve kalkış gerçekleştirmek için 100 mL örnek daldırın. Salla ve metal yastıkları belirgin hale kadar tüm süreç süre tarafından optik mikroskobu izleme aseton darbe.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Ecek CVD2 Safir substrat sıcak-Duvar fırın içinde gerçekleştirin.<ol>
<li>Yer 0.6 g MoO3 tozu bir kuvars tekne içinde yer alan Isıtma, bölge merkezi fırın. Safir substrat aşağı yanında MoO3 toz içeren kuvars tekne koymak.</li>
		<li>S toz fırın ters yönde kenarındaki bir ayrı kuvars tekne hazır olun. 190 ° c sıcaklık reaksiyonu sırasında korumak.</li>
		<li>Argon kullanın (Ar = 70 sccm, 40 Torr) gaz akışı ile 750 ° c merkez alan Isıtma sırasında Safir substrat S ve MoO3 buharlar getirmek için</li>
		<li>Isıtma alanı 750 ° C, 15dk için istenen büyüme sıcaklığını ulaştıktan sonra tutmak ve doğal olarak aşağı oda sıcaklığına fırın serin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Ecek2 geri-gated SiO2/sı substrat için Safir aktarın.<ol>
<li>Spin kat PMMA ile 30 için 3500 RPM eğirmek hız s PT2 film üstüne.</li>
		<li>Ecek2/sapphire fırında PMMA kaplama güçlendirmek amacıyla 3 dk 120 ° C'de örnek.</li>
		<li>Ecek2/Sapphire örnek için yaklaşık 30 dk Safir substrat PT2 film ayırmak için 2 h 50 mL amonyak çözeltisi (% 14.5) daldırma.</li>
		<li>Pick up film ve SiO2/sı substrat için transfer.</li>
		<li>Ecek2 SiO2 katmanları arasındaki yapışma geliştirmek için PT2/SiO2/sı örnek pişirin. Örnek yaklaşık 30 dk 1 h için 120 ° C'de ısı.</li>
		<li>PMMA 30 mL aseton yaklaşık 30 dk 2 h ile yıkayarak çıkarın.</li>
		<li>Örnek izopropil alkol ile durulayın ve kuru havaya için azot kullanın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>EBL gerçekleştirin. Not: Hiçbir ince Au Si bir şekilde iletken olduğundan EBL işlemi sırasında SiO2/sı substrat yatırılır vardır.<ol>
<li>Hedef konumlar arasında koordinat deplasman ölçmek ve hizalamayı optik mikroskobu kullanarak işaretler ve bu ölçümlerde üzerinde temel bir tasarım yazılımı kullanarak metal elektrot desen düzeni tasarlayın. Not: Metal elektrotlar SiO2/sı substrat metal yastıkları PT2 örnek hedef noktaları bağlayın.</li>
		<li>Spin-ceket PR, örneğin PMMA veya P015, üstünde tepe-in 60 2000 devirde örnek s (Oda sıcaklığında). PR tüm örnek kapsamış emin olun.</li>
		<li>Örnek (yumuşak fırında) 90 için 100 ° C'de ısı PR çözücüler buharlaşır ve yapışma geliştirmek üzere s.</li>
		<li>Adım 2.4.1 desen mizanpajda belirli bir dosyaya dönüştürmek (örnek: GDS dosya) ve EBL yazılımı yükleyin.</li>
		<li>Elektron ışını düzeni metal satırlarında genişliğine göre ideal doz belirlemek. Not: 1 µm dar metal çizgi genişliği için 110 µC/cm2elektron ışını ideal doz olduğunu; 1-5 µm çizgi genişliği için doz 100 µC/cm2' dir; ve 5 mikron geniş çizgi genişliği için doz 80 µC/cm2' dir.</li>
		<li>Hizalama işaretlerini pozisyonda Si/SiO2 substrat onun yazışma düzeni eşleşen EBL makineyi ayarlayın.</li>
		<li>Elektron ışını örneğe açığa başlatın.</li>
		<li>PEB örnek üzerinde duran dalga etkileri azaltmak için maruz kaldıktan sonra uygulanır. Örnek için 90 120 ° C'de ısı s.</li>
		<li>TMAH %2.38 geliştirici olarak kullanın. TMAH TMAH 200 mL deiyonize su için 10 ile dışarı 80 s. Yıkama için örneğe bırakın s.</li>
		<li>Desen de optik mikroskobu tarafından geliştirilen inceleyin.</li>
		<li>110 ° c 90 için örnek PR sıcakta ilave su kurtulmak için sabit fırında yapmak s.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Au Metal birikimi ve kalkış gerçekleştirmek<ol>
<li>Au metal elektron silahıyla evaporatör 100'den küçük kalınlığı ile kullanarak mevduat nm, aksi takdirde, PR ve istenmeyen metal kalkış ile çıkarmak zor olacak.</li>
		<li>Hazırlamak ve aseton PR dağıtılması ve kalkış gerçekleştirmek için 100 mL örnek daldırın. Salla ve aseton kadar sadece metal çizgiler ve yaptı yastıkları optik mikroskobu üzerinden işlem izleme sırasında darbe.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Kim, Y. B. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/245574353_Challenges_for_Nanoscale_MOSFETs_and_Emerging_Nanoelectronics">Challenges for Nanoscale MOSFETs and Emerging Nanoelectronics.</a> Transactions on Electrical and Electronic Materials. 11 (3), 93-105 (2010).</li>
<li>Waldrop, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+chips+are+down+for+Moore%27s+law%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">The chips are down for Moore's law.</a> Nature. 530 (7589), 144-147 (2016).</li>
<li>Lan, Y. W., Chang, W. H., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008622312004782">Effects of oxygen bonding on defective semiconducting and metallic single-walled carbon nanotube bundles.</a> Carbon. 50 (12), 4619-4627 (2012).</li>
<li>Lan, Y. W., Aravind, K., Wu, C. S., Kuan, C. H., Chang-Liao, K. S., Chen, C. D. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008622312003119">Interplay of spin-orbit coupling and Zeeman effect probed by Kondo resonance in a carbon nanotube quantum dot.</a> Carbon. 50 (10), 3748-3752 (2012).</li>
<li>Lan, Y. W., Nguyen, L. N., Lai, S. J., Lin, M. C., Kuan, C. H., Chen, C. D. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.3619177">Identification of embedded charge defects in suspended silicon nanowires using a carbon-nanotube cantilever gate.</a> Applied Physics Letters. 99 (5), (2011).</li>
<li>De Volder, M. F. L., Tawfick, S. H., Baughman, R. H., Hart, A. J. Carbon nanotubes: present and future commercial applications. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDe+Volder%2C+MFL+%22Science+%28New+York%2C+N.Y.%29%22">Science (New York, N.Y.)</a>. 339 (6119), 535-539 (2013).</li>
<li>Eatemadi, A., Daraee, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbon+nanotubes%3A+Properties%2C+synthesis%2C+purification%2C+and+medical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale+Research+Letters%22%5BJournal%5D)">Carbon nanotubes: Properties, synthesis, purification, and medical applications.</a> Nanoscale Research Letters. 9 (1), 1-13 (2014).</li>
<li>Lan, Y. W., Chang, W. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymer-free+patterning+of+graphene+at+sub-10-nm+scale+by+low-energy+repetitive+electron+beam%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Polymer-free patterning of graphene at sub-10-nm scale by low-energy repetitive electron beam.</a> Small. 10 (22), 4778-4784 (2014).</li>
<li>Romero, M. F., Bosca, A., et al. <a target="_blank" href="https://ieeexplore.ieee.org/document/8022984/">Impact of 2D-Graphene on SiN Passivated AlGaN/GaN MIS-HEMTs Under Mist Exposure.</a> IEEE Electron Device Letters. 38 (10), 1441-1444 (2017).</li>
<li>Blaschke, B. M., Tort-Colet, N., et al. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/2053-1583/aa5eff/meta">Mapping brain activity with flexible graphene micro-transistors.</a> 2D Materials. 4 (2), 25040(2017).</li>
<li>Zhu, Z., Murtaza, I., Meng, H., Huang, W. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/ra/c6ra27674a#!divAbstract">Thin film transistors based on two dimensional graphene and graphene/semiconductor heterojunctions.</a> RSC Advances. 7 (28), 17387-17397 (2017).</li>
<li>Kim, S. J., Choi, K., Lee, B., Kim, Y., Hong, B. H. <a target="_blank" href="https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-matsci-070214-020901">Materials for Flexible, Stretchable Electronics: Graphene and 2D Materials.</a> Annual Review of Materials Research. 45 (1), 63-84 (2015).</li>
<li>Manzeli, S., Ovchinnikov, D., Pasquier, D., Yazyev, O. V., Kis, A. <a target="_blank" href="https://www.nature.com/articles/natrevmats201733">2D transition metal dichalcogenides.</a> Nature Reviews Materials. 2, (2017).</li>
<li>Kolobov, A. V., Tominaga, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKolobov%2C+AV+%22Emerging+Applications+of+2D+TMDCs%22">Emerging Applications of 2D TMDCs</a>. 239, Springer Series in Materials Science. 473-512 (2016).</li>
<li>Nguyen, L. N., Lan, Y. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resonant+tunneling+through+discrete+quantum+states+in+stacked+atomic-layered+MoS2%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Resonant tunneling through discrete quantum states in stacked atomic-layered MoS2.</a> Nano Letters. 14 (5), 2381-2386 (2014).</li>
<li>Torres, C. M., Lan, Y. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-Current+Gain+Two-Dimensional+MoS2-Base+Hot-Electron+Transistors%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">High-Current Gain Two-Dimensional MoS2-Base Hot-Electron Transistors.</a> Nano Letters. 15 (12), 7905-7912 (2015).</li>
<li>Jariwala, D., Sangwan, V. K., Lauhon, L. J., Marks, T. J., Hersam, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emerging+Device+Applications+for+Semiconducting+Two-Dimensional+Transition+Metal+Dichalcogenides%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Emerging Device Applications for Semiconducting Two-Dimensional Transition Metal Dichalcogenides.</a> ACS Nano. 8 (2), 1102-1120 (2014).</li>
<li>Choi, W., Choudhary, N., Han, G. H., Park, J., Akinwande, D., Lee, Y. H. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369702116302917">Recent development of two-dimensional transition metal dichalcogenides and their applications.</a> Materials Today. 20 (3), 116-130 (2017).</li>
<li>Xiao, H. <a target="_blank" href="https://spie.org/Publications/Book/924283?SSO=1">Introduction to Semiconductor Manufacturing Technology, Second Edition</a>. , Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers. (2012).</li>
<li>Lin, C. Y., Zhu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atomic-Monolayer+Two-Dimensional+Lateral+Quasi-Heterojunction+Bipolar+Transistors+with+Resonant+Tunneling+Phenomenon%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Atomic-Monolayer Two-Dimensional Lateral Quasi-Heterojunction Bipolar Transistors with Resonant Tunneling Phenomenon.</a> ACS Nano. 11 (11), 11015-11023 (2017).</li>
<li>Qi, J., Lan, Y. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezoelectric+effect+in+chemical+vapour+deposition-grown+atomic-monolayer+triangular+molybdenum+disulfide+piezotronics%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Piezoelectric effect in chemical vapour deposition-grown atomic-monolayer triangular molybdenum disulfide piezotronics.</a> Nature Communications. 6, (2015).</li>
</ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Bu makalede, yeni elektronik nanometre ölçeğinde 2D malzemeleri temel imalatı ayrıntılı yordamlar gösterilen. Örnek hazırlama yordamları her uygulamanın birbirleri ile farklılıklar olduğundan, çakışan işlemler iletişim kuralı olarak tedavi edildi. Elektron ışını desenlendirme malzeme konum belirleme ile kombine ve metal elektrot tanımı böylece protokolü olarak hizmet vermektedir. İki tür aygıt belirtilen arasında 2D arka kapı transistörler ıslak tek kristal PT2 filmleri SiO2/sı yüzeyler üzerine akta...

Beri on yıl, insanlık hızlı downscale transistörler ve sonuç olarak, entegre devreler (ICS) transistör sayısı bir üstel artış boyutunda yaşıyor. Bu silikon tabanlı tamamlayıcı metal oksit yarı iletkeni (CMOS) teknolojisi1sürekli ilerleme korur. Ayrıca, bu mevcut trendi içinde büyüklük ve performans uydurma cihazlar hala üzerinde-elektronik çip yanı sıra performanslarını, transistör sayısı yaklaşık her iki yıl2iki katına Devletler Moore Yasası ile parça bulunmaktadır. CMOS transistörler çoğu, Eğer tüm, piyasa ve böylece insan hayatını ayrılmaz bir parçası yapmak elektronik cihazların mevcuttur. Bu nedenle, Moore'un Yasası parça takip et üreticileri iterek iyileştirmeler çip boyut ve performans için sürekli talepleri vardır.
Ne yazık ki, Moore Yasası daha fazla silikon devre bir küçük alanı2' ye sıkılmış gibi üretilen ısı miktarı nedeniyle sonuna yaklaştı görünüyor. Bu aynı sağlayabilir malzeme yeni türleri için çağırır, yokluksa daha iyi performans olarak silikon ve aynı zamanda uygulanabilir nispeten daha küçük bir ölçekte. Son zamanlarda, yeni umut verici malzemeler çok sayıda malzeme bilimi araştırma konuyu olmuştur. Bu materyalleri tek boyutlu (1D) karbon nanotüpler3,4,5,6,7, 2D grafen8,9,10, olarak 11 , 12ve geçiş metalleri dichalcogenides (TMDs)13,14,15,16,17,18, olarak kullanılabilmesi için iyi adaylar bulunmaktadır silikon bazlı CMOS yerine ve Moore'un Yasası parça devam edin.
Küçük ölçekli cihazlar imalatı başarıyla litografi ve metal elektrot tanımı gibi diğer imalat teknikleri için devam etmek için malzemenin konum dikkatli belirlenmesi gerekir. Yani, bu makalede sunulan yöntem bu gereksinimi karşılamak için tasarlanmıştır. Geleneksel yarı iletken üretim teknikleri19' a göre bu raporda sunulan terzi malzeme konumunu bulma açısından daha fazla dikkat gerektiren küçük ölçekli cihazların geliştirilmesi için donatılmış bir yaklaşımdır. Bu yöntem güvenilir 2D arka kapı transistörler ve Q-HBTs, standart üretim süreçleri kullanarak gibi 2D nanomaterial cihazlar imal etmek hedeflenmektedir. Gelecekteki gelişmiş nano ölçekli cihazların üretim doğru yol açıyor gibi bu gelecekteki nanodevice gelişmeler için bir platform olarak hizmet edebilir.
Devam etmeden bölümünde imalat işlemleri için 2D malzemeleri tabanlı aygıtlar Yani, Q-HBT ve 2D arka kapı transistörde ayrıntılı olarak ele alınmıştır. Elektron ışını desenlendirme malzeme konum belirleme ile kombine ve metal elektrot tanımı oluşur protokol bahsedilen her iki süreç içinde gerekli olan bu yana. Bölüm 1 Q-HBTs20adım adım fabrikasyon süreci anlatılmaktadır; ve Bölüm 2 kimyasal buhar biriktirme (CVD) molibden disülfür (PT2) arka-gated transistörler nakletmek--dan kalkış21tamamen makalesinde gösterilmiştir, elde etmek için evrensel bir yaklaşım gösteriyor. Ayrıntılı işlem akışı gösterilmiştir (Şekil 1).

<table><tbody><tr><td>E-gun Evaporatör</td><td>AST</td><td>PEVA 600I</td><td></td></tr><tr><td>Au sümüklü böcek, %99,99</td> <td>Well-Being Enterprise Co</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Ti sümüklü böcek, %99,99</td> <td>Well-Being Enterprise Co</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>E-beam Litografi Sistemi</td><td>Elionix</td><td>ELS7500-EX</td><td></td></tr><tr><td>Soğuk Duvar CVD Sistemi</td><td>Kükürt Bilimi</td><td>SCW600S</td><td></td></tr><tr><td>C-düzlemi Safir alt tabaka</td><td>Summit-Tech</td><td>X171999</td><td>(0001) &plusmn; 0.2 & derece; bir tarafı cilalı</td></tr><tr><td>100 nm SiO2/Si</td><td></td><td></td><td>NDL Amonyak Çözeltisinde Üretilmiştir</td></tr><tr><td></td><td>BASF</td><td>Amonyak Çözeltisi %28 Selectipur</td><td></td></tr><tr><td>Molibden (Mo), %99,95</td> <td>Summit-Tech</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Tungsten (W), %99,95</td> <td>Summit-Tech</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Kükürt (S)% 99,5</td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>13803</td><td></td></tr><tr><td>Polimetil Metakrilat (PMMA)</td> <td>Mikrokimyasal</td><td>8110788</td><td>Transfer işlemi için kullanın</td></tr><tr><td>Spin Kaplayıcı</td><td>Laurell</td><td>WS 400B 6NPP LITE</td><td></td></tr><tr><td>Aseton</td><td>BASF</td><td>Aseton EL Selectipur</td><td></td></tr><tr><td>İzopropanol (IPA)</td> EBL TOK için <td>BASF</td><td>2-Propanol UPS</td><td></td></tr><tr><td>Fotoğraf Direnci</td><td></td><td>TDUR-P-015</td><td></td></tr><tr><td>Plazma Temizleyici</td><td>Harrick Plazma</td><td>PDC-32G</td><td>Oksijen plazması</td></tr></tbody></table>

İki boyutlu nanoelektronik imal etmek standart ve güvenilir bir yöntem

A Standard and Reliable Method to Fabricate Two-Dimensional Nanoelectronics

İki boyutlu (2D) malzemeler kendi benzersiz özellikleri ve potansiyel uygulamalar nedeniyle büyük dikkat çekmiştir. Gofret ölçek sentez 2D malzemelerin henüz olgunlaşmamış aşamasında olduğu için bilim adamları tam olarak geleneksel yarı iletken teknikleri ilgili araştırma için yeterli olmaz. Elektrot tanımına malzemeleri bulma üzerinden hassas işlemler de kontrol edilmesi gerekiyor. Bu makalede, evrensel imalat iletişim kuralı nano elektronik, 2D yarı-heterojunction bipolar gibi üretiminde gerekli transistörler (Q-HBT) ve 2D arka kapı transistörler gösterdi. Bu iletişim kuralı reçetesi pozisyonu, elektron ışını litografi (EBL), metal elektrot tanımı, belirlenmesi içerir ve ark. Bu aygıtların imalat işlemleri adım adım anlatı da sunulmaktadır. Ayrıca, her fabrikasyon aygıt ile yüksek tekrarlanabilirlik yüksek performans elde ettiği sonuçlar gösterir. Bu eser işlem akışı 2D nano-elektronik hazırlanması için kapsamlı bir açıklaması ortaya çıkarır, bu bilgilere erişebilir ve gelecekteki elektronik doğru önünü araştırma grupları sağlar.

Cihaz imalat işlemleri ilgili yazarın araştırma geliştirme 2D malzeme cihazların içeren birkaç uygulandı. Bu bölümde, bazı bu araştırmaların sonuçlarını yukarıda açıklanan protokol etkinliğini göstermek için sunulmaktadır. Bir monolayer yanal WSe2-ecek2 Q-HBT20 ilk örnek olarak seçilidir. İletişim kuralında ayrıntılı standart cihaz imalat süreçleri kullanarak, monolayer lateral WSe2-ecek2 heterojunctions (<strong class="x...

Makaleyi gelecekteki düşük boyutlu nanoelektronik geliştirilmesi için bir standart ve güvenilir üretim yordamı tanıtmak amaçlanmaktadır.

Two-dimensional (2D) materials have attracted huge attention due to their unique properties and potential applications. Since wafer scale synthesis of 2D ...

Bu yöntem, daha sonraki üretim adımları için hazırlık aşamasında 2B malzeme örneklerini hassas bir şekilde bulma teknikleriyle ilgili 2B malzeme cihazı imalatı alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, bunun, malzemelerin yerini bulmanın daha zor olduğu küçük ölçekli cihazların geliştirilmesine göre uyarlanmış olmasıdır. Prosedürü göstermek için Po-Chun Chen ve Kristan, laboratuvarımdan araştırma görevlileri ve yüksek lisans öğrencileri olacak.İmalat işlemi iki hazırlanmış alt tabaka gerektirir. Birincisi, titanyum ve altın metal ped dizileri ile silikon üzerinde arka kapılı silikon dioksittir. İkinci substrat, birikmiş bir molibden disülfür tabakası ile safirdir.Molibden disülfür içeren safir alt tabakayı bir spin kaplayıcıya alın. Molibden disülfidin üstünü 30 saniye boyunca 3.500 rpm'de kaplamak için PMMA sıkın. Ardından, numuneyi sıcak bir tabağa alın ve PMMA kaplamasını güçlendirmek için 120 santigrat derecede üç dakika pişirin.Sonra, 50 mililitre amonyak çözeltisi hazırlayın. Molibden disülfürü alt tabakadan ayırmak için numuneyi daldırın. Film ayrıldıktan sonra, amonyak çözeltisinden çıkarın.Molibden disülfür filmini silikon substrat üzerindeki silikon dioksite aktarın. Yapışmayı artırmak için numuneyi 120 santigrat derecede en az 30 dakika pişirin. Numuneyi geri kazanın ve 30 mililitre aseton içine yerleştirin.Yaklaşık 30 dakika sonra, PMMA, renk değişikliği ile belirtildiği gibi kaldırılacaktır. Devam etmeden önce, numuneyi izopropil alkolde durulayın ve kurumak için nitrojen kullanın. Şimdi, elektron ışını litografisi yapmaya hazırlanın.Hedef konumlar ile numune üzerindeki hizalama işaretleri arasındaki yer değiştirmeyi ölçmek için optik bir mikroskop kullanın. Bu ölçümlere dayanarak, yazılım kullanarak metal elektrot desen düzenini tasarlayın. Numunenin üzerine Photo Resist döndürün ve tüm numuneyi kapladığından emin olun.Yapışmayı arttırmak için numuneyi 100 santigrat derecede 90 saniye boyunca yumuşak bir şekilde pişirmeye devam edin. Elektron ışını litografi makinesinde tasarımı yükleyin ve numuneyi konumlandırın. Silikon-silikon dioksit substratındaki hizalama işaretleri, tasarımdaki karşılık gelen işaretlerle eşleşmelidir.Numuneyi elektron demetine maruz bırakın. Bittiğinde, numuneyi sıcak bir plakaya alın. Numuneyi, maruz kalma sonrası fırında 90 saniye boyunca 120 santigrat dereceye ısıtın.Ardından, geliştirici olarak bir TMAH kabı hazırlayın ve numuneyi 80 saniye boyunca daldırın. Ardından, numuneyi 200 mililitre deiyonize suda 10 saniye yıkayın. Desenin iyi gelişip gelişmediğini belirlemek için numuneyi optik mikroskopla inceleyin.İyi gelişmişse, numuneyi 110 santigrat derecede 90 saniye boyunca sert pişirin. Bir sonraki adım, numune üzerine 100 nanometre altın biriktirmek için bir elektron tabancası buharlaştırıcı kullanmaktır. İfade verdikten sonra, Photo Resist'i kaldırmak için çalışın.Photo Resist'i çözmek için 100 mililitre aseton hazırlayın. Kaldırma işlemini gerçekleştirmek için numuneyi asetona daldırın. İşlemi optik mikroskop ile izleyin ve sadece metal çizgiler ve pedler kaldığında durun.Karakterizasyon sırasında, cihazdakilerden bir kaynak ve bir tahliye elektrodu seçin, ardından numuneye bir yük uygulamak için anatomik bir kuvvet mikroskobu kullanın. Burada X'ler yüklerin nereye uygulandığını gösterir. Atomik kuvvet mikroskobu yükleri, cihaz üzerinde bir basınç gerilimine neden olur.İşte molibden disülfür cihazının, basınç gerilimi üreten farklı uygulanan kuvvetlerdeki mevcut voltaj özellikleri. Belirli bir voltajda, uygulanan kuvvetteki bir artışla cihazın akımı azalır ve bunun tersi de geçerlidir, bu da cihazın direncinde bir değişikliği gösterir, bu da bir piezo sensörü için beklenen bir davranıştır. Bu veriler, bir voltluk sabit önyargı voltajında tekrarlanan sıkıştırma gerinimleri için molibden disülfür cihazının akım tepkisi içindir.Çıkış akımı, 10 nanonewton uygulanan kuvvetin tekrar tekrar uygulanmasıyla zar zor değişir, bu da sensörün kararlı olduğunu gösterir. Bir kez ustalaştıktan ve düzgün bir şekilde uygulandıktan sonra, bu teknik, tüm transistörlerin imalatı da dahil olmak üzere 20 saat içinde yapılabilir. Geliştirildikten sonra, bu teknik, gelecekteki gelişmiş nano ölçekli cihazların üretimine giden yolu açtığı için gelecekteki nanocihaz geliştirmeleri için bir platform görevi görebilir.Bu videoyu izledikten sonra, elektron ışını litografisi ve metal elektrodepozisyon dahil olmak üzere standart üretim süreçlerini kullanarak 2D arka kapılı transistörlerin nasıl güvenilir bir şekilde üretileceğini iyi anlamış olmalısınız. Bu yöntem 2D nanomalzeme cihazlarının geliştirilmesine hitap etse de, 1D malzemelere de uygulanabilir. TMAH, amonyak çözeltisi, PMMA ve diğer foto dirençlerle çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini ve bu prosedürü gerçekleştirirken her zaman kişisel koruma ekipmanı giyilmesi gerektiğini unutmayın.

a-standard-reliable-method-to-fabricate-two-dimensional

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Biz dikey hizalanmış karbon nanotüp (CNT), ve organize nano ölçekli yüzey dokusu ile polimer mikro üretimi için ana kalıp olarak kullanımı mikro desenli imalatı için yöntemler sunuyoruz. CNT ormanları önemli ölçüde ambalaj yoğunluğu artar ve 3D şekillerin kendi kendini yöneten oluşumunu sağlayan yüzey, üzerine çözücü yoğunlaşması ile yoğunlaştırılmış edilir.

3D Karbon Nanotube mikroyapılar, Üretimi, Yoğunlaştırma ve Replica Kalıp

Femtosecond lazer doğrudan yazma sık polimerler ve gözlük üç boyutlu (3D) desenleri oluşturmak için kullanılır. Ancak, 3D modelleme metal bir sorun olmaya devam etmektedir. Biz 800 nm'de merkezlenmiş bir femtosaniye lazer kullanılarak polimer bir matris içine gömülü gümüş nanoyapıların imalatı için bir yöntem açıklanmaktadır.

3D Disconnected Gümüş Nanoyapılar Fabrikasyona için Bir Yöntem

Biz fonksiyonel malzemeler, malzeme yığınları ve tam cihazların düşük maliyetli nano desenleme sağlayan bir nanomoulding tekniği tarif. Nanomoulding herhangi nanoimprinting kurulum üzerinde gerçekleştirilebilir ve malzemeler ve çökelme süreçleri geniş bir aralığı için uygulanabilir.

Fonksiyonel Malzemelerin Nanomoulding, Nanoimprinting bir yönlü Tamamlayıcı Desen Çoğaltma Yöntemi

Elektriksel adresli, yüksek boy oranı (&gt; 1000:1) 'nin üretim şablon olarak kurban alüminyum ve gümüş tabakaları veya kendini monte mono tabakaları kullanarak tek nanometre boşluklar ile ayrılmış metal nanotellerin açıklanmıştır. Bu nanogap yapılar nanoskiving olarak bilinen kenar litografi biçimi ile bir temiz oda veya herhangi bir fotoğraf ya da elektron-ışın taşbaskı süreçleri olmadan üretilmektedir.

Nanoskiving tarafından Nanogaps imalatı

Biz cihaz imalat ve karbon nanotüp tabanlı yüksek frekans biyosensörler için ölçü protokol açıklar. Yüksek frekans algılama tekniği temel iyonik (Debye) tarama etkisi azaltır ve geleneksel elektronik biyosensörler başarısız yüksek iyonik gücü çözümleri ameliyat olmak için nanotüp biyosensör sağlar. Teknolojimiz noktası bakım (POC) fizyolojik gerekli koşulların faaliyet gösteren elektronik biyosensör için benzersiz bir platform sağlar.

Yüksek İyonik Güç Çözümleri Algılama için karbon Nanotube Yüksek Frekans nanoelektronik Biyosensör Fabrikasyon

Bu kağıt galyum arsenit heteroyapıların üzerinde kapı tanımlı yarı iletken yan kuantum noktaları için ayrıntılı bir imalat protokolü sunar. Bu nano cihazlar kuantum bilgi işlem ya da tutarlı bir iletkenlik ölçümleri gibi diğer mezoskopik deneyler için kuantum bit olarak kullanımı için birkaç elektron yakalamak için kullanılır.

Gate tanımlı GaAs / AlGaAs Yanal Kuantum Noktalarının nano fabrikasyon

Biz dikey olarak sipariş küçük moleküler organik nanotellerin bir ultra yüksek yoğunluklu dizi imalatı için basit bir yöntem rapor. Bu yöntem ucuz keyfi yüzeylerde yetiştirilebilir karmaşık heterostructured hibrid nanotel geometri, sentezi sağlar. Bu yapılar organik elektronik, optoelektronik, kimyasal algılama, fotovoltaik ve spintronics potansiyel uygulamalar var.

Keyfi Yüzeyler üzerinde Dikey dizilmiş Küçük-moleküler Organik Nanoteller bir ultra yüksek Yoğunluk Dizi

Silikon metal oksit yarı iletken kuantum noktalarına dayalı tek elektronlu pompalarla ilgili üretim süreci ve deneysel karakterizasyon teknikleri tartışılmaktadır.

Tek elektron pompalayabilme için Silikon Metal-oksit-yarıiletken Kuantum Noktaları

Yüzey modelleme için Taramalı Tünelleme Mikroskobunun atomik metrolojisini seçici Atomik Katman Biriktirme ve Reaktif İyon Aşındırma ile birleştirmek için bir protokol rapor ediyoruz. Çok sayıda atmosferik maruziyet ve taşımayı içeren sağlam bir süreç kullanılarak, atomik metrolojiye sahip 3D nanoyapılar üretilir.

Atomik İzlenebilir Nanoyapı İmalatı

Bu kağıt, yardımlı dielectrophoresis için gösterdi akışı nanowire cihazların kendinden montajlı. Bir silikon nanowire alan etkili transistör imalatı örnek olarak gösterilir.

Akış yoluyla Dielectrophoresis: Yüksek performanslı çözüm processable Nanowire cihazları imalatı için düşük maliyetli bir yöntem

Burada, katı taşıyıcı sayısında elektrolit kullanarak denetlemek için bir iletişim kuralı mevcut.

Elektrik alanı kontrol elektronik elektrolit çoğunluğuna tarafından WS2 Nanodevices durumlarda

Öğrenin, iki boyutlu malzemeleri hassas konumlandırarak nanoelektronik cihaz üretimi için güvenilir bir yöntem. Bu teknik, küçük ölçekli cihaz geliştirmede kritik zorlukları çözerek gelecekteki nanocihaz araştırmalarına temel oluşturur.

İki boyutlu nanoelektronik imal etmek standart ve güvenilir bir yöntem

Daha fazla video keşfet