يمكن لهذه الطريقة أن تساعد في الإجابة على السؤال الرئيسي حول التحكم في الجهد على التيار في ترانزستورات تأثير حقل عدم التيروجون القائم على أكسيد الزنك مع غاز إلكترون ثنائي الأبعاد باستخدام الاتصالات شوتيكي. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أن بوابة تأثير مجال الترانزستور يمكن تعريفها في خطوة واحدة الصورة. الآثار المترتبة على هذه التقنية تمتد عبر أجيال جديدة من ارتفاع وتيرة، عالية الطاقة تأثير مجال الترانزستورات من خلال الاستفادة من تنوع تشبع الإلكترون عالية في أكسيد الزنك.
على الرغم من أن هذه الطريقة توفر نظرة ثاقبة لطبيعة اتصال شوتكي في الاستقرار في موقع واحد ، فإنه يمكن أيضا أن تطبق على غيرها من الأجهزة القائمة على موقع واحد مثل كاشفات النباتات الشمسية والمواد الكيميائية أو أجهزة الاستشعار البيولوجية. لبدء الإجراء، تحميل الركيزة الياقوت اثنين بوصة في القطر 380 ميكرومتر سميكة C-الطائرة في جهاز معدنية عضوية CVD، وإعداد النظام للترسب. مرة واحدة في النظام جاهز، المنحدر ضغط المفاعل إلى 30 تورس ودرجة الحرارة الركيزة إلى 1،055 درجة مئوية في الغلاف الجوي الهيدروجين على مدى 35 دقيقة.
عقد في تلك الدرجة لمدة ثلاث دقائق لddorb الملوثات المتبقية. ثم، المنحدر الركيزة إلى أسفل إلى 941 درجة مئوية على مدى ثلاث دقائق. بعد السماح لحرارة الحرارة بالستقر لمدة دقيقتين، قم بتعيين تدفق ثلاثي الthylaluminum إلى 12.0 SCCM، وتدفق الأمونيا إلى سبعة SCCM.
اسمحوا معدل تدفق الاستقرار لمدة ثلاث دقائق. ثم، قم بتبديل تدفق ثلاثيthylaluminum إلى خط التشغيل لبدء نمو طبقة نيتريد الألمنيوم ذات الحرارة المنخفضة. على مدى ست دقائق، تنمو حوالي 20 نانومتر من نتريد الألومنيوم على الركيزة كما تقاس التذبذبات الانعكاسية.
بعد ذلك، دون انقطاع النمو، المنحدر الركيزة إلى 1، 100 درجة مئوية في ثلاث دقائق. مواصلة نمو النيتريد الألومنيوم حتى طبقة 300 نانومتر سميكة. ثم، توجيه تدفق تريميثيلالومين بعيدا عن المفاعل.
ابدأ تدفق ثلاثيthylgallium عند 15.5 SCCM واتركه يستقر لمدة دقيقتين. ثم، تنمو حوالي 400 نانومتر من نيتريد الغاليوم على الركيزة. وسيلاحظ انخفاض أولي في الانعكاسية أثناء نُوَّة نُضِع نُضَع الغاليوم.
وسوف تسترد الانعكاسية إلى المستوى الأصلي عندما تتجمع جزر نيتريد الغاليوم. مرة واحدة نيتريد الغاليوم هو 400 نانومتر سميكة، منحدر درجة حرارة الركيزة إلى 1، 124 درجة مئوية في دقيقتين دون انقطاع النمو. تنمو حوالي 2.5 نانومتر من درجة حرارة عالية شبه العزل طبقة النتريد الغاليوم.
ثم، توجيه تدفق تريميثيلجاليوم بعيدا عن المفاعل لوقف النمو. تبريد قالب نيتريد الغاليوم شكلت حديثا إلى درجة حرارة الغرفة وتفريغها من المفاعل. بعد ذلك، اقطع القالب إلى ست قطع متساوية الحجم.
في غطاء الدخان، قم بتسخين صفيحة الحرارة إلى 220 درجة مئوية واعد 200 ملليلتر من خليط واحد إلى واحد من حيث الحجم من حمض الهيدروكلوريك المركز في الماء الأيوني. ثم، ضع 150 ملليلتر من حمض الهيدروكلوريك المركز في منقار كوارتز 300 ملليلتر. إضافة ببطء 50 ملليلتر من حمض النيتريك المركزة للحصول على محلول ريجيا المائية.
سخني محلول أكوا ريجيا على السطح الساخن حتى يصبح المحلّل برتقالي اللون و شمبانيا. ثم ضع قطعة قالب نيتريد الغاليوم في سلة متعددة الوتيلوفلورو الإيثيلين وقم بغليها في أكوا ريجيا لمدة 10 دقائق. شطف القالب في تدفق المياه الأيونية لمدة ثلاث دقائق.
ثم نقع القالب في محلول حمض الهيدروكلوريك لمدة ثلاث دقائق. شطف القالب مرة أخرى في تدفق المياه الأيونية لمدة خمس دقائق ثم جففه بغاز النيتروجين. في غضون خمس دقائق، تحميل قالب نظيف في اثنين-ستة شعاع الجزيئية قفل الحمل صك وابدأ ضخ عليه.
بعد ضخ أسفل قفل الحمل مع قالب نيتريد الغاليوم نظيفة لمدة ساعة، وإعداد الزنك المغنيسيوم وخلايا انصباب البريليوم. بدوره على انعكاس نظام الانعراج الإلكترون عالي الطاقة وتحميل القالب في ل MBE. بعد ذلك، احمل الركيزة إلى 615 درجة مئوية عند 13.6 درجة مئوية في الدقيقة، وتمسكها في درجة الحرارة هذه لمدة 15 دقيقة لإدماء الملوثات المتبقية.
ثم، تبدأ في منحدر الركيزة إلى أسفل إلى 280 درجة مئوية. عندما يصل الركيزة إلى 550 درجة مئوية، افتح مصراع خلية الزنك لفضح سطح نتريد الغاليوم لتدفق الزنك. بدوره على امدادات الطاقة البلازما الأكسجين، تعيين الطاقة إلى 100 واط، وتأكد من أن يتم إغلاق خط غاز الأكسجين.
عندما يصل الركيزة إلى 280 درجة مئوية، تعيين الطاقة البلازما الأكسجين إلى 400 واط. تعيين تدفق الأكسجين إلى 0.3 SCCM لإشعال البلازما، ومن ثم خفضه إلى 0.25 SCCM. انتظر دقيقة واحدة ثم افتح مصراع الأكسجين لبدء نمو طبقة عازلة أكسيد الزنك منخفضة الحرارة.
سجل نمط قراءة على طول واحد سلبي واحد صفر صفر azimuthal الاتجاه كل خمس دقائق خلال النمو. بعد حوالي 15 دقيقة، سوف يتغير نمط القراءة من وضع 2D إلى وضع 3D، مما يشير إلى سمك المخزن المؤقت من حوالي 20 نانومتر. أغلقي مصاريع الزنك والأكسجين لإيقاف النمو.
ثم، زيادة معدل تدفق الأكسجين إلى 0.4 SCCM. بدء المنحدر الركيزة إلى 730 درجة مئوية في 13.6 درجة مئوية في الدقيقة الواحدة. رفع درجة حرارة المنطقة السفلى من خلية الزنك مزدوجة المنطقة إلى 345 درجة مئوية في 10 درجة مئوية في الدقيقة.
انتظر لمدة خمس دقائق عندما يصل الركيزة إلى 730 درجة مئوية ، ثم ابدأ في مراقبة سطح أكسيد الزنك عن طريق القراءة. عندما يتغير إلى وضع 2D، تم ينحن طبقة العازلة. تبريد الركيزة إلى 680 درجة مئوية.
ثم، زيادة معدل تدفق الأكسجين إلى 3.2 SCCM، وفتح مصاريع الزنك والأكسجين لتنمو 300 نانومتر سميكة، وارتفاع درجة الحرارة طبقة أكسيد الزنك. تعيين معدل تدفق الأكسجين إلى 0.3 SCCM بعد ذلك. اُدرّج خلية البريليوم إلى 820 درجة مئوية عند 10 درجات مئوية في الدقيقة، وخلية المغنيسيوم إلى 510 درجات مئوية عند 15 درجة مئوية في الدقيقة.
تبريد الركيزة إلى 325 درجة مئوية في 13.6 درجة مئوية في الدقيقة الواحدة. وبمجرد استقرار درجة حرارة الركيزة، قم بزيادة معدل تدفق الأكسجين تدريجياً إلى 1.25 SCCM. ثم، في وقت واحد فتح الزنك والمغنيسيوم والبريليوم، ومصاريع الأكسجين لبدء نمو حاجز أكسيد الزنك المغنيسيوم البريليوم.
تنمو ما يقرب من 30 نانومتر سميكة طبقة من البيريليوم المغنيسيوم أكسيد الزنك على مدى 12 دقيقة. الحصول على أنماط القراءة دوريا لرصد تطور وضع النمو. ثم، الحصول على نمط القراءة النهائية وإغلاق مصاريع المغنيسيوم والبريليوم لإنهاء نمو أكسيد الزنك المغنيسيوم البريليوم.
اترك مصاريع الزنك والأكسجين مفتوحة لمدة دقيقة أخرى لتنمو طبقة قبعة أكسيد الزنك السميكة بثنائية نانومتر تقريبًا. لبدء تصنيع الصمام الثنائي، سونيكاتيوم المغنيسيوم المغنيسيوم أكسيد الزنك أكسيد الزنك غير هتكينكوكر عينة في الأسيتون والميثانول لمدة خمس دقائق كل في تسلسل. شطف العينة في الماء الأيون لمدة خمس دقائق، وتجفيفه تحت تيار من غاز النيتروجين.
ثم، تدور معطف العينة مع i-الخط photoresist إيجابية. لينة خبز ناسخة في 100 درجة مئوية لمدة 140 ثانية. قناع العينة، وفضحها لمصباح الأشعة فوق البنفسجية 6.5 واط لمدة 2.38 دقيقة.
بعد خبز ناسخة في 110 درجة مئوية لمدة 80 ثانية. ثم، هز العينة في مطور photoresist لمدة 60 ثانية مع تردد اهتزاز من هرتز واحد. شطف العينة المتقدمة في الماء الأيون لمدة ثلاث دقائق، وتجفيفه تحت غاز النيتروجين.
بعد ذلك، علاج العينة مع البلازما الأكسجين عن بعد مع تدفق الأكسجين من 35 SCCM في قوة الترددات اللاسلكية من 50 واط لمدة خمس دقائق. وأخيرا، قم بتحميل العينة في متبخر شعاع إلكترون وأودع 50 نانومتر من الفضة. رفع قبالة مع الأسيتون لتشكيل الاتصالات، وتنظيف وتجفيف العينة مع الميثانول والماء وغاز النيتروجين.
أظهرت أنماط القراءة لطبقة عازل أكسيد الزنك منخفضة الحرارة في البداية بقع بيضاوية الشكل ، مما يشير إلى وضع نمو الجزر ثلاثية الأبعاد. أنتجت التجوّل في فوق 700 درجة مئويّة 2D سطح مورفولوجيا. الطبقات اللاحقة على حد سواء نمت في وضع 2D.
أظهر المجهر القوة الذرية زيادة صغيرة في متوسط الجذر خشونة مربعة مع كل طبقة. أظهر حيود الأشعة السينية انعكاسات تتفق مع 0002 انعكاس أكسيد الزنك، نيتريد الغاليوم، وأكسيد الزنك المغنيسيوم البريليوم. ويعزى توسيع انعكاس أكسيد الزنك المغنيسيوم البريليوم إلى نحافة تلك الطبقة.
وأظهرت قياسات جميع الآثار من الهيكلة غير التقليدية انخفاضا في تركيز الناقل ورقة مع انخفاض درجة الحرارة، مع التشبع في حوالي 13 كلفن. زادت حركة الإلكترون بشكل رتابة مع انخفاض درجة الحرارة. وكانت القيم الملحوظة في 293 كلفن و 13 كلفن تتفق مع القيم الأدبية.
وتشير هذه الاتجاهات إلى وجود غاز إلكترون ثنائي الأبعاد في واجهة أكسيد أكسيد الزنك من المغنيسيوم المغنسيوم. وأظهرت منحنيات الجهد كثافة الحالية في درجة حرارة الغرفة للفضة البريليوم المغنيسيوم الزنك أكسيد أكسيد الزنك الثنائيات شوتيكي التيارات بوابة زيادة مضاعفة مع تطبيق الجهد إلى الأمام تصل إلى 0.25 فولت، وبعد ذلك الجهد قطرات عبر المقاومة سلسلة أصبح واضحا. التشابه بين المنحنيات يشير إلى ارتفاع في رقاقة موحدة من العينة.
لوحظ أعلى ارتفاع واضح للحواجز شوتكي مع عامل مثالي من 1.22. وبما أن هذه الطريقة التي يتم تنفيذها أمر بالغ الأهمية للاتحاد للتحكم بدقة في قطبية سطح أكسيد الزنك على قوالب نيتريد الغاليوم القطبي الغاليوم، فإن الفشل في التحكم في القطبية يؤدي إلى بنية غير مباشرة مع عدم وجود غاز إلكترون ثنائي الأبعاد. الحفاظ على نسبة جميع القطاعات دون 1.5 خلال نواتية موقع واحد يضمن أن البنية غير القائمة على موقع واحد لديها كل اتجاه القطب الزنك.
أثناء محاولة هذا الإجراء، تذكر لتنظيف بعناية سطح العينة على حد سواء قبل زراعة أكسيد الزنك أكسيد الزنك أكسيد البريليوم غير المتغايرة على قالب نيتريد الغاليوم وقبل تصنيع الاتصالات شوتكي على الهياكل غير المتغايرة. بعد هذا الإجراء، يمكن استخدام أساليب أخرى مثل RTM و XPS للحصول على نظرة ثاقبة لطبيعة واجهة فضية ذات موقع واحد على مستوى النانومترية. نحن افترض أن تشكيل أكسيد الفضة موصل في واجهة الفضة أكسيد الزنك النتائج في اتصال Schottky مستقرة.
ولذلك، يمهد هذا النهج الطريق نحو اتصال مستقر عالي الكمية من شوتكي في موقع واحد. وهذا له آثار على الأجهزة التي تعتمد على الاتصال شوتكي بما في ذلك الفواصل الضوئية H المرحلة والمواد الكيميائية وأجهزة الاستشعار البيولوجي. لا ننسى المذيبات القوية والمركبات التي تحتوي على البريليوم يمكن أن تكون خطرة للغاية.
وينبغي دائما ارتداء معدات الحماية الكيميائية، وقناع، والقفازات، أثناء هذا الإجراء. ارتداء قناع الغبار عند تحميل وتفريغ عينات لنمو MB. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن الكمية الإجمالية من البريليوم تبخرت في نظام MB هو بضعة أعشار ميكروغرام، مع معظمها مدفونة في جدران الحجرة في شكل أكسيد البيريليوم الزنك الفقيرة.
