الاتصال أحادي الطبقة المنشطات من السيليكون السطوح والأسلاك المتناهية الصغر عن طريق المركبات الفوسفورية العضوية

1Institute of Chemistry, The Hebrew University of Jerusalem, 2Center for Nanoscience and Nanotechnology, The Hebrew University of Jerusalem
Engineering

Your institution must subscribe to JoVE's Engineering section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.

If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.

 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Hazut, O., Agarwala, A., Subramani, T., Waichman, S., Yerushalmi, R. Monolayer Contact Doping of Silicon Surfaces and Nanowires Using Organophosphorus Compounds. J. Vis. Exp. (82), e50770, doi:10.3791/50770 (2013).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

الاتصال أحادي الطبقة المنشطات (MLCD) هي طريقة بسيطة لتعاطي المنشطات من الأسطح والنانو 1. النتائج MLCD في تشكيل رقابة شديدة، ضحلة جدا وملامح حادة المنشطات على مقياس متناهي الصغر. في عملية MLCD المصدر إشابة هو أحادي الطبقة التي تحتوي على ذرات إشابة.

في هذه المقالة يتجلى إجراء مفصلة عن المنشطات سطح الركيزة السيليكون وكذلك أسلاك السيليكون. وقد شكلت مصدر الفوسفور إشابة استخدام رابع إيثيل methylenediphosphonate أحادي الطبقة على ركيزة السيليكون. وقد وجه هذا أحادي الطبقة التي تحتوي على الركيزة في الاتصال مع البكر الجوهرية السيليكون الركيزة الهدف وحين صلب على اتصال. وقد تم قياس المقاومة ورقة من الركيزة الهدف باستخدام 4 نقطة التحقيق. تم توليفها أسلاك السليكون الجوهرية التي كتبها ترسيب الأبخرة الكيميائية (الأمراض القلبية الوعائية) عملية باستخدام آلية بخار السائل الصلبة (VLS)؛ استخدمت جزيئات الذهب كمحفز للنمو أسلاك متناهية الصغر. وnanowعلقت IRES في الإيثانول بواسطة صوتنة معتدل. وقد استخدم هذا التعليق لdropcast أسلاك على الركيزة السيليكون مع نيتريد السيليكون الطبقة العليا عازلة. وهذه مخدر مع أسلاك الفوسفور بطريقة مماثلة لاستخدامها لرقاقة السيليكون الذاتية. تم استخدام عملية ضوئيه القياسية لتلفيق أقطاب معدنية لتشكيل أسلاك متناهية الصغر القائمة على تأثير الحقل الترانزستور (NW-FET). تم قياس الخواص الكهربائية للجهاز أسلاك متناهية الصغر من قبل ممثل محلل جهاز أشباه الموصلات ومحطة التحقيق.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
High purity silicon wafers Topsil -
50 nm Si3N4/50 nm SiO2/Si wafers Silicon Valley Microelectronics -
Sulfuric Acid 98% BioLab 19550523
Hydrogen Peroxide 30% J.T. Baker 2190-03
Ammonium Hydroxide 25% J.T. Baker 6051
Ethanol J.T. Baker 8025
Mesitylene Sigma M7200
Dichloromethane Macron 4881-06
Tetraethyl methylenediphosphonate Aldrich 359181
Mineral Oil Sigma M3516
Hydrofluoric Acid 49% J.T. Baker 9564-06
Isopropanol J.T. Baker 9079-05
N-Methyl-2-pyrrolidone J.T. Baker 9397-05
AZ nLOF2020 AZ Electronic Materials nLOF 2020
AZ 726 MIF AZ Electronic Materials 726 MIF
Poly-L-Lysine solution Sigma P8920
Gold colloid solution Ted Pella 82160-80
RTA system AnnealSys MicroAS
4 point probe sheet resistance measurement system Jandel RM3-AR
Mask aligner Suss MA06
e-Beam evaporator VST TFDS-141E
Semiconductor analyzer Agilent B1500A
CVD system - - Home-built

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hazut, O., Agarwala, A., et al. Contact doping of silicon wafers and nanostructures with phosphine oxide monolayers. ACS Nano. 6, (11), 10311-10318 (2012).
  2. Hisamoto, D., Lee, W. -C. FinFET- A self-aligned double-gate MOSFET scalable to 20 nm. IEEE Trans. Electron Devices. 47, 2320-2325 (2000).
  3. Leung, G., Chui, C. O. Variability impact of random dopant fluctuation on nanoscale junctionless FinFETs. IEEE Electron Device Lett. 33, 767-769 (2012).
  4. Ho, J. C., Yerushalmi, R., et al. Wafer-scale, sub-5 nm junction formation by monolayer doping and conventional spike annealing. Nano Lett. 9, (2), 725-730 (2009).
  5. Peercy, P. S. The Drive to Miniaturization. Nature. 406, 1023-1026 (2000).
  6. Lu, W., Lieber, C. M. Semiconductor Nanowires. J. Phys. D. 39, R387-R406 (2006).
  7. Gunawan, O., Wang, K., Fallahazad, B., Zhang, Y., Tutuc, E., Guha, S. High Performance Wire-Array Silicon Solar Cells. Prog. Photovoltaics. 19, 307-312 (2011).
  8. Ho, J. C., Yerushalmi, R., Jacobson, Z. A., Fan, Z., Alley, R. L., Javey, A. Controlled nanoscale doping of semiconductors via molecular monolayers. Nat. Mater. 7, 62-67 (2008).
  9. Koren, E., Rosenwaks, Y., Allen, J. E., Hemesath, E. R., Lauhon, L. J. Nonuniform. Doping distribution along silicon nanowires measured by kelvin probe force microscopy and scanning photocurrent microscopy. Appl. Phys. Lett. 95, 092105 (2009).
  10. Wagner, R. S., Ellis, W. C. The vapor-liquid-solid mechanism of crystal growth and its application to silicon. Trans. Metall. Soc. AIME. 233, 1053-1064 (1965).
  11. Cui, Y., Lauhon, L. J., Gudiksen, M. S., Wang, J., Lieber, C. M. Diameter-controlled synthesis of single-crystal silicon nanowires. Appl. Phys. Lett. 78, (15), 2214-2216 (2001).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics