La tecnica è stata sviluppata che rimuove i film di contatto in metallo Ni / Au dal loro substrato per consentire l'esame e la caratterizzazione del contatto / substrato e le interfacce di contatto / NO di singoli dispositivi GaN nanowire.
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Articolo metodologico
Analisi di contatto Interfacce semplici dispositivi GaN nanowire
In questo articolo
Sommario
Abstract
Singolo GaN nanofili (NW) dispositivi fabbricati su SiO 2 possono presentare un forte degrado dopo ricottura a causa del verificarsi di formazione di vuoti al contatto / SiO 2 interfaccia. Questa formazione di vuoti può provocare screpolature e delaminazione del film metallico, che può aumentare la resistenza o causare un guasto completa del dispositivo NW. Al fine di affrontare le questioni connesse con la formazione di vuoto, una tecnica è stata sviluppata che rimuove i film di contatto in metallo Ni / Au dai substrati per consentire l'esame e la caratterizzazione del contatto / substrato e le interfacce di contatto / NW dei singoli dispositivi GaN NW. Questa procedura determina il grado di adesione del film al substrato di contatto e NWs e consente la caratterizzazione della morfologia e composizione dell'interfaccia contatto con il substrato e nanofili. Questa tecnica è anche utile per valutare la quantità di contaminazione residua che rimane dalla sospensione NW unnd da processi di fotolitografia sulla superficie NW-SiO 2 prima della deposizione del metallo. Le fasi dettagliate di questa procedura sono presentati per la rimozione di ricotti Ni / Au contatti Mg-drogato GaN NWs su un substrato di SiO 2.
Introduzione
Dispositivi Single-NO sono fatti da disperdere una sospensione NW su un substrato isolante e formando piazzole di contatto sul substrato tramite fotolitografia convenzionale e deposizione del metallo, che si traduce in formate casualmente dispositivi a due terminali. Una spessa pellicola SiO 2 su un wafer di silicio è utilizzato generalmente come un substrato isolante 1,2. Per i metalli depositati su una superficie SiO 2, un problema comune derivanti dal trattamento termico è la presenza di formazione di vuoti nella / SiO 2 all'interfaccia metallo. Oltre alla fessurazione e delaminazione del film metallico, questa forma....
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Protocollo
Il GaN NWs utilizzata in questi esperimenti sono state coltivate per epitassia senza catalizzatore fascio molecolare (MBE) su Si (111) substrati 9. La procedura generale per la preparazione della sospensione NW dal substrato con il NWs come cresciuto è illustrato in Figura 1.
1. Nanowire Sospensione Preparazione
- Cleave un piccolo (<5 mm x 5 mm) pezzo di NWs as-coltivati sul substrato.
- Riempire una piccola fiala ricoperto con circa 1 ml di isopropanolo (IPA).
- Posizionare il pezzo spaccati nel flaconcino, chiudere il tappo e ultrasuoni per circa 30 secondi per rimuovere il NWs dal....
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Risultati
Un esempio di analisi SEM sul ricotto film Ni / Au rimossi dal substrato SiO 2 utilizzando un nastro di carbonio è mostrato in Figura 4. La superficie di contatto Ni / Au prima della rimozione è mostrato in Figura 4A. La parte inferiore della stessa area di quella particolare pellicola Ni / Au, previa rimozione è illustrato nella Figura 4B. Confronto tra la superficie e la morfologia inferiore può aiutare a determinare se esiste una relazione tra i due. Ad es.......
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Discussione
La tecnica presentata permette l'analisi del contatto / substrato e contatti / NW microstruttura dei singoli dispositivi NW. I principali vantaggi di questa tecnica sono il suo basso costo e semplicità. Esso consente l'analisi qualitativa e quantitativa dell'interfaccia contatti su larga scala con il substrato e su una scala submicrometriche con singoli NWs. L'uso di un nastro di carbonio per la rimozione di film e mozzi perno SEM per montaggio campione rendono possibile per analisi utilizzando tecniche .......
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Dichiarazioni
Nessun conflitto di interessi dichiarati.
Ringraziamenti
Gli autori vorrebbero riconoscere gli individui nella Divisione Elettronica Quantistica e Fotonica del National Institute of Standards and Technology di Boulder, CO per la loro assistenza.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| REAGENTS and MATERIALS | |||
| Lift-off resist | MicroChem | LOR 5A | Varia a seconda dell'applicazione |
| Photoresist | Shipley | 1813 | Varia a seconda dell'applicazione |
| Sviluppatore | Rohm and Haas Electronic Materials | MF CD-26 | Varia a seconda dell'applicazione |
| Photoresist stripper | MicroChem | Nano Remover PG | Varia a seconda dell'applicazione |
| Fonte Ni | Materiali avanzati internazionali | Purezza | |
| Fonte Au | Materiali avanzati internazionali | Purezza del 99,999% SiO | |
| 2/Si wafer | Silicon Valley Microelectronics | 3 pollici < 100> N/As 0,001-0,005 ohm-cm, 200 nm di ossido | |
| Nastro di carbonio | SPI Supplies | 5072, 8 mm di larghezza | |
| I solventi sono semiconduttori standard o di ricerca. Il fornitore non è importante per il risultato dell'esperimento. | |||
| I gas di incisione ionica reattiva e i gas di ricottura termica sono di alto grado di purezza. Il fornitore non è importante per il risultato dell'esperimento. | |||
| EQUIPMENT | |||
| Pulitore ad ultrasuoni | Cole-Palmer | EW-08849-00 | |
| Micropipetta | Rainin | PR-200 | Dosato, punte per lo smaltimento |
| Incisore ionico reattivo | SemiGroup | RIE 1000 TP | Altri fornitori utilizzati anche con parametri di processo diversi |
| Allineatore maschera | Karl Suss | MJB3 | Altri fornitori utilizzati anche con parametri di processo diversi |
| Detergente all'ozono UV | Jelight | Modello 42 | Altri fornitori utilizzati anche con parametri di processo diversi |
| Evaporatore a fascio elettronico | CVC | SC-6000 | Altri fornitori utilizzati anche con parametri di processo diversi |
| * I produttori e i nomi dei prodotti sono forniti esclusivamente per completezza. Queste citazioni specifiche non costituiscono né un'approvazione del prodotto da parte del NIST né implicano che prodotti simili di altre aziende sarebbero meno adatti. |
Riferimenti
- Lu, W., Lieber, C. M. Semiconductor nanowires. J. Phys. D: Appl. Phys. 39, R387-R406 (2006).
- Mater Res, A. nnuR. ev 34, 83-122 (2004).
- Pettersen, S. V., Grande, A. P., et al. Formation and electronic properties of oxygen annealed Au/Ni and Pt/Ni contacts to p-type.<....
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Ristampe e permessi
