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.

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 <ol><li> Cleave un piccolo (&lt;5 mm x 5 mm) pezzo di NWs as-coltivati ​​sul substrato. </li><li> Riempire una piccola fiala ricoperto con circa 1 ml di isopropanolo (IPA). </li><li> Posizionare il pezzo spaccati nel flaconcino, chiudere il tappo e ultrasuoni per circa 30 secondi per rimuovere il NWs dal substrato. Una volta preparata, la sospensione NW rimane vitale per un periodo di tempo prolungato. </li></ol> 2. Preparazione del supporto I supporti utilizzati sono pesantemente drogati (ρ ~ 0,001-0,005 Ω cm) 3 pollici Si wafer con 200 nm di termicamente coltivati ​​SiO 2 su entrambi i lati. <ol><li> Se elecontatto ctrical al substrato di silicio è desiderato, etch fuori l&#39;ossido dalla parte posteriore del wafer con un incisore RIE con le seguenti condizioni, flusso di O 2 = 20 sccm, CHF 3 flusso = 50 sccm, -240 V polarizzazione, 120 W per 20 min. Questa fase permette inoltre di evitare la carica del campione durante la microscopia elettronica. </li><li> Dopo ossido etch, wafer pulito submersing faccia in giù utilizzando un supporto treppiede in un becher da 1.000 ml con ~ 100 ml di acetone per 5 min. </li><li> Rimuovere wafer da acetone e lavare subito entrambi i lati del wafer utilizzando uno spruzzatore di IPA sopra un becher da ml vuoto 1.000, che verrà utilizzato per rifiuti solvente. </li><li> Ripetere il passaggio 2 utilizzando IPA. </li><li> Ripetere il passaggio 3 risciacquo il wafer con H 2 O deionizzata il bicchiere rifiuti solvente. </li><li> Ripetere il passo 2 usando H 2 O. deionizzata </li><li> Colpo wafer a secco utilizzando compresso N asciutto 2. </li></ol> 3. Nanowire Dispersione <ol><li> Cleave pulito wafer in 4 quarti uguali. Ogni trimestre avrà 3 modelli di contatto depositati su di essa nelle aree generali illustrati nelle figure 2A e B. </li><li> Sonicare flaconcino di sospensione NW prima erogazione per ottenere una concentrazione uniforme NW nella sospensione. </li><li> Impostare la micropipetta per la dimensione della goccia desiderata (3-30 ml) e disegnare la sospensione NW dal flaconcino. </li><li> Prendere piece substrato (¼ wafer) che verrà utilizzato per la dispersione e garantire che sia di livello in modo che la sospensione NW non migra via ai bordi. </li><li> Somministrare la sospensione NW sul (ossidato) superficie frontale del substrato di Si nella zona in cui verrà depositato il modello di contatto. Se lo si desidera, ulteriore deposito gocce della sospensione NW nella stessa zona, dopo il solvente dal precedente ribasso è completamente evaporato. </li><li> Ripetere passo 3.4 per le altre due aree in cui un modello di contatto sarà. Non dispensare la sospensione NW da piùdi 1 run crescita su un singolo substrato pezzo (¼ wafer) per evitare la contaminazione incrociata. La dispersione della sospensione NW sul substrato è illustrato nelle figure 2C e D. </li><li> Dopo l&#39;ultima goccia di sospensione NW è evaporata, posizionare il campione in giù in un supporto treppiede e immergere delicatamente in bagni successivi di acetone e isopropanolo per rimuovere le impurità indesiderate. Sciacquare in H 2 O deionizzata e asciugare in N 2. Non utilizzare bottiglie squirt o sonicare il solvente durante questo processo di pulizia per evitare la rimozione eccesso di NWs dalla superficie. </li></ol> 4. Fotolitografia di contatto Motivo Utilizzare tecniche fotolitografiche standard per creare il modello di contatto in una camera pulita con condizioni ambientali di ~ 20 ° C e ~ 40% di umidità relativa. Maschera intensità allineatore (punto 4.6), tempo di esposizione (fase 4.8) e sviluppare il tempo (fase 4.9) saranno usate dipendente di unnd devono essere adeguati a produrre la massima definizione del modello con un lift-off-resistenza (LOR) scarico di circa 0,5 micron. <ol><li> Spin lift-off resistere sul campione utilizzando una ricetta in due fasi di (1) 300 rpm per 10 sec (2) 2,000 rpm per 45 sec. </li><li> Collocare il campione su una piastra calda per cuocere per 5 minuti a 150-170 ° C. </li><li> Rimuovere campione e lasciare raffreddare per 30 secondi e quindi ruotare su photoresist utilizzando una ricetta due fasi di (1) 1.000 rpm per 3 sec (2) a 5000 rpm per 45 sec. </li><li> Collocare il campione su una piastra calda per cuocere per 1 min a 115 ° C. </li><li> Lasciare campione raffreddare per 1 min. </li><li> Calibrare la maschera allineatore ad un&#39;intensità di luce di ~ 1.90 mW / cm 2. </li><li> Caricare campione in maschera allineatore, con la maschera corretta per il modello di contatto installata. </li><li> Portare campione in contatto con la mascherina ed esporre il campione per 24 sec. </li><li> Sviluppare photoresist agitando campione in un bicchiere di sviluppatore per 21 sec. </li><li> Risciacquare con acqua deionizzata H 2 O e asciugare with N 2. </li></ol> 5. Pretrattamento del campione Prima di metallo Deposizione Prima di caricare i campioni nell&#39;evaporatore a fascio elettronico per la deposizione di metalli, che invia il wafer modellato un trattamento ozono UV e un HCl: H 2 O bagno. <ol><li> Caricare i campioni nel generatore di ozono UV per 10 minuti con una O 2 portata ultra-elevata purezza di 80 SCCM. </li><li> Dopo il trattamento ozono UV, posto campioni in una soluzione di HCl: H 2 O (1,10) per 1 min a temperatura ambiente. </li><li> Lavare i campioni con H 2 O deionizzata e asciugare delicatamente con N 2. </li></ol> 6. Fascio di elettroni evaporazione di contatto Metals <ol><li> Subito dopo il pretrattamento, montare i campioni ai piastra con viti e clip e piastra sicuro l&#39;evaporatore e-beam. Assicurarsi che sufficiente Ni e Au sono disponibili per la deposizione. </li><li> Pompare giù soltanto quando la pressione è inferiore a 1,3 x 10 -3 Pun (1 μTorr) (può richiedere alla pompa durante la notte). </li><li> Impostare alta tensione di 10 kV e iniziare la rotazione di campioni a 5 rpm. Assicurarsi otturatore è chiuso. </li><li> Selezionare il crogiolo Ni e inserire i parametri per Ni nel monitor tasso di cristallo. Deposito di 50 nm (500 Å) di Ni ad una velocità di deposizione di ~ 0,1 nm / s. </li><li> Una fonte Ni è sufficientemente raffreddato (~ 15 min), passare a Au crogiolo, modificare i parametri a quelli per Au, e deposito di 100 nm (1.000 Å) di Au a un tasso di deposizione di ~ 0.1 nm / sec. </li><li> Una volta Au crogiolo si è raffreddato (~ 10 min), sfiato della camera e lo scarico del campione piastra. Se non siete sicuri di spessore del metallo, utilizzare un profilometro per determinare lo spessore Ni / Au. </li></ol> 7. Contatta metallo Lift-off <ol><li> Rimuovere campioni dalla lastra e collocare in un bagno stripper fotoresist a temperatura ambiente per qualche ora a sollevare il metallo depositato sul photoresist. Se lo si desidera, elevare la temperatura del bagno a circa 50-60 ° C per acceletasso di lift-off. </li><li> Se il metallo non viene via completamente, utilizzare uno spruzzatore di PG Remover per rimuovere con forza il restante metallo indesiderato dalla superficie. Non sonicare campione perché questo può causare i nanofili di liberarsi dal metallo. </li><li> Risciacquare la rimozione PG da campione con IPA in un bicchiere di rifiuti solvente e mettere campione in un bicchiere di pulito IPA. </li><li> Ripetere il punto 7.3 con H 2 O deionizzata e poi soffiare il campione secco utilizzando N 2. </li></ol> 8. Contatto Anneal Dispositivi di test prima della tempra di contatto al fine di confrontare questi con i dispositivi ricotto. Eseguire la ricottura contatto dei film Ni / Au utilizzando una ricottura termica rapida (RTA) con ultra-elevata purezza N 2 / O 2 (3:1) come gas di processo. <ol><li> Attendere almeno 24 ore dopo la rimozione di contatto metallo prima che i campioni di ricottura, al fine di garantire i contatti metallici hanno raggiunto l&#39;equilibrio dopo la deposizione. </li><li&gt; Svuota la RTA eseguendo il N 2 / O 2 ad una temperatura di 650 ° C per 5 min senza campioni. </li><li> Caricare i campioni e regolare flusso di N 2 / O 2-1,4 SLPM. </li><li> Campioni di ricottura a 550 ° C per 10 min. La rampa temperatura era ~ 500 ° C / min. </li></ol> 9. Rimozione Ni / Au Film Poiché la rimozione del film Ni / Au è un processo distruttivo, dispositivi sono tipicamente esposte e testati prima di questo passo. La procedura per la rimozione di film Ni / Au è illustrato nella Figura 3. <ol><li> Attendere almeno 24 ore dopo il contatto ricottura prima di rimuovere il film Ni / Au. </li><li> Fendere un pezzo del campione dalla zona di interesse. Assicurarsi dimensione del campione è sufficientemente grande per afferrare i bordi con pinzette senza toccare l&#39;area di interesse. </li><li> Fissare montare un perno stub SEM in un supporto tale che il supporto può essere facilmente spostato o tolto. </li><li> Posizionare un pezzo di conductive carbonio nastro piatto sulla superficie di montaggio. Il pezzo di nastro di carbonio dovrebbe essere più grande dell&#39;area del film che deve essere rimosso. Una scheda conduttivo di carbonio che è la dimensione precisa della superficie di attacco funziona molto bene per questa applicazione. Applicare il nastro di carbonio o scheda alla superficie di montaggio lentamente e con attenzione per assicurare che la superficie è più liscia possibile. </li><li> Prima di rimuovere il supporto del nastro, con un dito, premere con forza sul nastro in modo che sia ben aderente alla superficie di montaggio. Questo è molto importante in modo che il nastro non si stacchi con il campione. </li><li> Prendere un pezzo campione spaccati e posare delicatamente l&#39;area di interesse direttamente sul nastro di carbonio lungo il bordo del montaggio in modo che l&#39;area del campione che è stato utilizzato per la manipolazione con pinzette sporge dal (Figura 3A) bordo. Una volta campione è stato messo su nastro, non rimuoverlo per il riposizionamento al fine di evitare di distruggere il film Ni / Au. </li><li> Premere con forza verso il bassoal retro del campione utilizzando una pinza (Figura 3B). Fare attenzione a non premere troppo sul campione intorno al monte bordi perché questo può causare il campione rottura. </li><li> Per rimuovere il substrato, prendere una lama di rasoio pulito o bisturi e spingere delicatamente tra il substrato e il nastro lungo i bordi del campione (Figura 3C). Ripetete con attenzione questo processo, spingendo la lama di rasoio un po &#39;più ogni volta fino a che il supporto può essere facilmente staccata afferrando con le pinzette. Utilizzando troppa forza può rompere il campione. Per mantenere il nastro si stacchi con il substrato, posizionare una pinza o una sonda sulla superficie del nastro che è adiacente al substrato quando il substrato indiscreti off (Figura 3C). Il film Ni / Au ricotto dovrebbe rimanere aderito al nastro (Figura 3D). In media, questo passo ci vorranno circa 1 minuto per completare. </li><li> Immagine film Ni / Au giudicato rimosso utilizzando SEM appena possibile così uns per osservare la nuova interfaccia esposta del film prima che viene contaminato. </li></ol>

<ol>
	<li>Lu, W., Lieber, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Semiconductor+nanowires.">Semiconductor nanowires.</a> J. Phys. D: Appl. Phys. 39, R387-R406 (2006).</li><li>Mater Res, A. n. n. u. R. e. v. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> 34, 83-122 (2004).</li><li>Pettersen, S. V., Grande, A. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+and+electronic+properties+of+oxygen+annealed+Au/Ni+and+Pt/Ni+contacts+to+p-type.">Formation and electronic properties of oxygen annealed Au/Ni and Pt/Ni contacts to p-type.</a> 22, 186-193 (2007).</li><li>Chen, L. C., Ho, J. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Effect+of+Heat+Treatment+on+Ni/Au+Ohmic+Contacts+to+p-Type.">The Effect of Heat Treatment on Ni/Au Ohmic Contacts to p-Type.</a> 176, 773-777 (1999).</li><li>Liday, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+of+NiOx-based+contacts+on+p-GaN.">Investigation of NiOx-based contacts on p-GaN.</a> J. Mater. Sci. Mater. Electron. 19, 855-862 (2008).</li><li>Narayan, J., Wang, H., Oh, T. H., Choi, H. K., Fan, J. C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+epitaxial+Au/Ni/Au+ohmic+contacts+to+p-GaN.">Formation of epitaxial Au/Ni/Au ohmic contacts to p-GaN.</a> Appl. Phys. Lett. 81 (21), 3978-3980 (2002).</li><li>Ho, J. K., Jong, C. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-resistance+ohmic+contacts+to+p-type+GaN+achieved+by+the+oxidation+of+Ni/Au+films.">Low-resistance ohmic contacts to p-type GaN achieved by the oxidation of Ni/Au films.</a> J. Appl. Phys. Lett. 86 (8), 4491-4497 (1999).</li><li>Herrero, A. M., Blanchard, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microstructure+evolution+and+development+of+annealed+Ni/Au+contacts+to+GaN+nanowires.">Microstructure evolution and development of annealed Ni/Au contacts to GaN nanowires.</a> Nanotechnology. 23 (36), 5203.1-5203.10 (2012).</li><li>Bertness, K. A., Roshko, A., Sanford, N. A., Barker, J. M., Davydov, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneously+grown+GaN+and+AlGaN+nanowires.">Spontaneously grown GaN and AlGaN nanowires.</a> J. Crystal Growth. 287, 522-527 (2006).</li><li>Herrero, A. M., Bertness, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+Dispersion+and+Surface+Pretreatment+for+Single+GaN+Nanowire+Devices.">Optimization of Dispersion and Surface Pretreatment for Single GaN Nanowire Devices.</a> J. Vac. Sci. Tech. B. 30 (6), 2201.1-2201.5 (2012).</li></ol>

Nessun conflitto di interessi dichiarati.

La tecnica presentata permette l&#39;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&#39;analisi qualitativa e quantitativa dell&#39;interfaccia contatti su larga scala con il substrato e su una scala submicrometriche con singoli NWs. L&#39;uso di un nastro di carbonio per la rimozione di film e mozzi perno SEM per montaggio campione rendono possibile per analisi utilizzando tecniche...

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&#39;interfaccia metallo. Oltre alla fessurazione e delaminazione del film metallico, questa formazione di vuoti può influire negativamente sulle prestazioni del dispositivo da un aumento della resistenza causata da una riduzione dell&#39;area di contatto. Ni / Au contatti ossidati in N 2 / O 2 atmosfere sono lo schema dei contatti predominante applicato al p-GaN 3-7. Durante il trattamento termico in N 2 / O 2, il Ni diffonde sulla superficie per formare NiO e l&#39;Au diffonde verso l&#39;superficie del substrato. In questo lavoro, l&#39;eccessiva formazione di vuoti ai contatti / NW e contatti / SiO 2 interfacce è stato mostrato a verificarsi durante la ricottura di Ni / Au contatti NWS su SiO 2 8. La morfologia superficiale della pellicola Ni / Au ricotto, tuttavia, non indica l&#39;esistenza di vuoti o il grado in cui si è verificata formazione di vuoti. Per risolvere questo problema, abbiamo sviluppato una tecnica per la rimozione dei contatti Ni / Au e GaN NWs da SiO 2 / substrati di silicio per analizzare l&#39;interfaccia del contatto con il substrato e NWs. Questa tecnica può essere utilizzata per la rimozione di qualsiasi struttura contatto che presenta scarsa adesione al substrato. I film Ni / Au con GaN NWs incorporati in essi vengono rimossi dal substrato SiO 2 con nastro di carbonio. Il nastro di carbonio viene rispettato un pin standard di montaggio per la caratterizzazione mediante l&#39;uso di microscopia elettronica a scansione (SEM), insieme a molti altri strumenti. La procedura dettagliata per la fabrication singoli dispositivi GaN a NO e analisi del loro interfaccia contatti morfologia sono descritti.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>REAGENTS and MATERIALS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lift-off resist</td>
			<td>MicroChem</td>
			<td>LOR 5A</td>
			<td>Varies according to application</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photoresist</td>
			<td>Shipley</td>
			<td>1813</td>
			<td>Varies according to application</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Developer</td>
			<td>Rohm and Haas Electronic Materials</td>
			<td>MF CD-26</td>
			<td>Varies according to application</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photoresist stripper</td>
			<td>MicroChem</td>
			<td>Nano Remover PG</td>
			<td>Varies according to application</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ni source</td>
			<td>International Advanced Materials</td>
			<td>99.999% purity</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Au source</td>
			<td>International Advanced Materials</td>
			<td>99.999% purity</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SiO2/Si wafers</td>
			<td>Silicon Valley Microelectronics</td>
			<td>3-inch &#60;100&#62; N/As 0.001-0.005 Ohm-cm, 200 nm thermal oxide</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbon tape</td>
			<td>SPI Supplies</td>
			<td>5072, 8 mm wide</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Solvents are standard semiconductor or research grade. Vendor is not important for the experimental outcome.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reactive ion etch gases and thermal annealing gases are high purity grade. Vendor is not important for the experimental outcome.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>EQUIPMENT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasonic cleaner</td>
			<td>Cole-Palmer</td>
			<td>EW-08849-00</td>
			<td>Low power</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropipette</td>
			<td>Rainin</td>
			<td>PR-200</td>
			<td>Metered, disposal tips</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reactive ion etcher</td>
			<td>SemiGroup</td>
			<td>RIE 1000 TP</td>
			<td>Other vendors also used with different process parameters</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mask aligner</td>
			<td>Karl Suss</td>
			<td>MJB3</td>
			<td>Other vendors also used with different process parameters</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV ozone cleaner</td>
			<td>Jelight</td>
			<td>Model 42</td>
			<td>Other vendors also used with different process parameters</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E-beam evaporator</td>
			<td>CVC</td>
			<td>SC-6000</td>
			<td>Other vendors also used with different process parameters</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>* Manufacturers and product names are given solely for completeness. These specific citations neither constitute an endorsement of the product by NIST nor imply that similar products from other companies would be less suitable.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

analysis of contact interfaces for single gan nanowire devices

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&#39;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&#39;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.

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. A...

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Analysis of Contact Interfaces for Single GaN Nanowire Devices

La tecnica è stata sviluppata che rimuove i film di contatto in metallo Ni / Au dal loro substrato per consentire l&#39;esame e la caratterizzazione del contatto / substrato e le interfacce di contatto / NO di singoli dispositivi GaN nanowire.

Analisi di contatto Interfacce semplici dispositivi GaN nanowire

Single GaN nanowire (NW) devices fabricated on SiO2 can exhibit  a strong degradation after annealing due to the  occurrence of void formation at the ...

analysis-of-contact-interfaces-for-single-gan-nanowire-devices

Research

JoVE Journal

Engineering

9.3K Views.  National Institute of Standards and Technology.  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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Monolayer Contact Doping of Silicon Surfaces and Nanowires Using Organophosphorus Compounds

Monolayer Contact Doping (MLCD) is a simple method for doping of surfaces and nanostructures1. MLCD results in the formation of highly controlled, ultra shallow and sharp doping profiles at the nanometer scale. In MLCD process the dopant source is a monolayer containing dopant atoms.
In this article a detailed procedure for surface doping of silicon substrate as well as silicon nanowires is demonstrated. Phosphorus dopant source was formed using tetraethyl methylenediphosphonate monolayer on a silicon substrate. This monolayer containing substrate was brought to contact with a pristine intrinsic silicon target substrate and annealed while in contact. Sheet resistance of the target substrate was measured using 4 point probe. Intrinsic silicon nanowires were synthesized by chemical vapor deposition (CVD) process using a vapor-liquid-solid (VLS) mechanism; gold nanoparticles were used as catalyst for nanowire growth. The nanowires were suspended in ethanol by mild sonication. This suspension was used to dropcast the nanowires on silicon substrate with a silicon nitride dielectric top layer. These nanowires were doped with phosphorus in similar manner as used for the intrinsic silicon wafer. Standard photolithography process was used to fabricate metal electrodes for the formation of nanowire based field effect transistor (NW-FET). The electrical properties of a representative nanowire device were measured by a semiconductor device analyzer and a probe station.

A detailed procedure for surface doping of Silicon interfaces is provided. The ultra-shallow surface doping is demonstrated by using phosphorus containing monolayers and rapid annealing process. The method can be used for doping of macroscopic area surfaces as well as nanostructures.

Monostrato Contatto doping di silicio superfici e nanofili Uso organofosforici Composti

Monolayer Contact Doping (MLCD) is a simple method for doping of surfaces and nanostructures1. MLCD results in the formation of highly controlled, ultra ...

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Solvent bonding is a simple and versatile method for fabricating thermoplastic microfluidic devices with high quality bonds. We describe a protocol to achieve strong, optically clear bonds in PMMA and COP microfluidic devices that preserve microfeature details, by a judicious combination of pressure, temperature, an appropriate solvent, and device geometry.

Bonding solvente per la fabbricazione di PMMA e COP dispositivi microfluidici

Thermoplastic microfluidic devices offer many advantages over those made from silicone elastomers, but bonding procedures must be developed for each ...

Scanning Light Scattering Profiler (SLPS) Based Methodology to Quantitatively Evaluate Forward and Backward Light Scattering from Intraocular Lenses

The scanning light scattering profiler (SLSP) methodology has been developed for the full-angle quantitative evaluation of forward and backward light scattering from intraocular lenses (IOLs) using goniophotometer principles. This protocol describes the SLSP platform and how it employs a 360&#176; rotational photodetector sensor that is scanned around an IOL sample while recording the intensity and location of scattered light as it passes through the IOL medium. The SLSP platform can be used to predict, non-clinically, the propensity for current and novel IOL designs and materials to induce light scatter. Non-clinical evaluation of light scattering properties of IOLs can significantly reduce the number of patient complaints related to unwanted glare, glistening, optical defects, poor image quality, and other phenomena associated with the unintended light scattering. Future studies should be conducted to correlate SLSP data with clinical results to help identify which measured light scatter is most problematic for patients that have undergone cataract surgery subsequent to IOL implantation.

Scanning Light Scattering Profiler SLPS Based Methodology to Quantitatively Evaluate Forward and Backward Light Scattering from Intraocular Lenses

This protocol describes the scanning light scattering profiler (SLSP) that enables the full-angle quantitative evaluation of forward and backward scattering of light from intraocular lenses (IOLs) using goniophotometer principles.

Metodologia basata sulla scansione della luce di scansione (SLPS) per valutare quantitativamente la diffusione della luce avanti e indietro dalle lenti intraoculari

The scanning light scattering profiler (SLSP) methodology has been developed for the full-angle quantitative evaluation of forward and backward light ...

Flow-assisted Dielectrophoresis: A Low Cost Method for the Fabrication of High Performance Solution-processable Nanowire Devices

Flow-assisted dielectrophoresis (DEP) is an efficient self-assembly method for the controllable and reproducible positioning, alignment, and selection of nanowires. DEP is used for nanowire analysis, characterization, and for solution-based fabrication of semiconducting devices. The method works by applying an alternating electric field between metallic electrodes. The nanowire formulation is then dropped onto the electrodes which are on an inclined surface to create a flow of the formulation using gravity. The nanowires then align along the gradient of the electric field and in the direction of the liquid flow. The frequency of the field can be adjusted to select nanowires with superior conductivity and lower trap density. 
In this work, flow-assisted DEP is used to create nanowire field effect transistors. Flow-assisted DEP has several advantages: it allows selection of nanowire electrical properties; control of nanowire length; placement of nanowires in specific areas; control of orientation of nanowires; and control of nanowire density in the device. 
The technique can be expanded to many other applications such as gas sensors and microwave switches. The technique is efficient, quick, reproducible, and it uses a minimal amount of dilute solution making it ideal for the testing of novel nanomaterials. Wafer scale assembly of nanowire devices can also be achieved using this technique, allowing large numbers of samples for testing and large-area electronic applications.

In this paper, flow assisted dielectrophoresis is demonstrated for the self-assembly of nanowire devices. The fabrication of a silicon nanowire field effect transistor is shown as an example.

Flusso-assistita dielettroforesi: Un metodo a basso costo per la realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni soluzione-processable Nanowire

Flow-assisted dielectrophoresis (DEP) is an efficient self-assembly method for the controllable and reproducible positioning, alignment, and selection of ...

Atmospheric Pressure Fabrication of Large-Sized Single-Layer Rectangular SnSe Flakes

Tin selenide (SnSe) belongs to the family of layered metal chalcogenide materials with a buckled structure like phosphorene, and has shown potential for applications in two-dimensional nanoelectronics devices. Although many methods to synthesize SnSe nanocrystals have been developed, a simple way to fabricate large-sized single-layer SnSe flakes remains a great challenge. Herein, we show the experimental method to directly grow large-sized single-layer rectangular SnSe flakes on commonly used SiO2/Si insulating substrates using a straightforward two-step fabrication method in an atmospheric pressure quartz tube furnace system. The single-layer rectangular SnSe flakes with an average thickness of ~6.8 &#197; and lateral dimensions of about 30 &#181;m &#215; 50 &#181;m were fabricated by a combination of vapor transport deposition technique and nitrogen etching route. We characterized the morphology, microstructure, and electrical properties of the rectangular SnSe flakes and obtained excellent crystallinity and good electronic properties. This article about the two-step fabrication method can help researchers grow other similar two-dimensional, large-sized, single-layer materials using an atmospheric pressure system.

A protocol is presented demonstrating a two-step fabrication technique to grow large-sized single-layer rectangular shaped SnSe flakes on low-cost SiO2/Si dielectrics wafers in an atmospheric pressure quartz tube furnace system.

Pressione atmosferica fabbricazione di fiocchi di medie e grandi monostrato rettangolare SnSe

Tin selenide (SnSe) belongs to the family of layered metal chalcogenide materials with a buckled structure like phosphorene, and has shown potential for ...

Fabrication of Refractive-index-matched Devices for Biomedical Microfluidics

The use of microfluidic devices has emerged as a defining tool for biomedical applications. When combined with modern microscopy techniques, these devices can be implemented as part of a robust platform capable of making simultaneous complementary measurements. The primary challenge created by the combination of these two techniques is the mismatch in refractive index between the materials traditionally used to make microfluidic devices and the aqueous solutions typically used in biomedicine. This mismatch can create optical artifacts near the channel or device edges. One solution is to reduce the refractive index of the material used to fabricate the device by using a fluorinated polymer such as MY133-V2000 whose refractive index is similar to that of water (n = 1.33). Here, the construction of a microfluidic device made out of MY133-V2000 using soft lithography techniques is demonstrated, using O2 plasma in conjunction with an acrylic holder to increase the adhesion between the MY133-V2000 fabricated device and the polydimethylsiloxane (PDMS) substrate. The device is then tested by incubating it filled with cell culture media for 24 h to demonstrate the ability of the device to maintain cell culture conditions during the course of a typical imaging experiment. Finally, quantitative phase microscopy (QPM) is used to measure the distribution of mass within the live adherent cells in the microchannel. This way, the increased precision, enabled by fabricating the device from a low index of refraction polymer such as MY133-V2000 in lieu of traditional soft lithography materials such as PDMS, is demonstrated. Overall, this approach for fabricating microfluidic devices can be readily integrated into existing soft lithography workflows in order to reduce optical artifacts and increase measurement precision.

This protocol describes the fabrication of microfluidic devices from MY133-V2000 to eliminate artifacts that often arise in microchannels due to the mismatching refractive indices between microchannel structures and an aqueous solution. This protocol uses an acrylic holder to compress the encapsulated device, improving adhesion both chemically and mechanically.

Fabbricazione di dispositivi rifrangenti-Indice-abbinati per biomedica microfluidica

The use of microfluidic devices has emerged as a defining tool for biomedical applications. When combined with modern microscopy techniques, these devices ...

Fabrication of Robust Nanoscale Contact between a Silver Nanowire Electrode and CdS Buffer Layer in Cu(In,Ga)Se2 Thin-film Solar Cells

Silver nanowire transparent electrodes have been employed as window layers for Cu(In,Ga)Se2 thin-film solar cells. Bare silver nanowire electrodes normally result in very poor cell performance. Embedding or sandwiching silver nanowires using moderately conductive transparent materials, such as indium tin oxide or zinc oxide, can improve cell performance. However, the solution-processed matrix layers can cause a significant number of interfacial defects between transparent electrodes and the CdS buffer, which can eventually result in low cell performance. This manuscript describes how to fabricate robust electrical contact between a silver nanowire electrode and the underlying CdS buffer layer in a Cu(In,Ga)Se2 solar cell, enabling high cell performance using matrix-free silver nanowire transparent electrodes. The matrix-free silver nanowire electrode fabricated by our method proves that the charge-carrier collection capability of silver nanowire electrode-based cells is as good as that of standard cells with sputtered ZnO:Al/i-ZnO as long as the silver nanowires and CdS have high-quality electrical contact. The high-quality electrical contact was achieved by depositing an additional CdS layer as thin as 10 nm onto the silver nanowire surface.

Fabrication of Robust Nanoscale Contact between a Silver Nanowire Electrode and CdS Buffer Layer in CuIn,GaSe2 Thin-film Solar Cells

In this protocol, we describe the detailed experimental procedure for the fabrication of a robust nanoscale contact between a silver nanowire network and CdS buffer layer in a CIGS thin-film solar cell.

Fabbricazione di robusto contatto nanoscala tra un'elettroda Nanowire d'argento e CdS Buffer Layer in Cu(In,Ga)Se2 thin-film Solar Cells

Silver nanowire transparent electrodes have been employed as window layers for Cu(In,Ga)Se2 thin-film solar cells. Bare silver nanowire electrodes ...

Crack Monitoring in Resonance Fatigue Testing of Welded Specimens Using Digital Image Correlation

A procedure using digital image correlation (DIC) to detect cracks on welded specimens during fatigue tests on resonance testing machines is presented. It is intended as a practical and reproducible procedure to identify macroscopic cracks at an early stage and monitor crack propagation during fatigue tests. It consists of strain field measurements at the weld using DIC. Images are taken at fixed load cycle intervals. Cracks become visible in the computed strain field as elevated strains. This way, the whole width of a small-scale specimen can be monitored to detect where and when a crack initiates. Subsequently, it is possible to monitor the development of the crack length. Because the resulting images are saved, the results are verifiable and comparable. The procedure is limited to cracks initiating at the surface and is intended for fatigue tests under laboratory conditions. By visualizing the crack, the presented procedure allows direct observation of macrocracks from their formation until rupture of the specimen.

Digital image correlation is used in fatigue tests on a resonance testing machine to detect macroscopic cracks and monitor crack propagation in welded specimens. Cracks on the specimen surface become visible as increased strains.

Monitoraggio delle crepe nei test di fatica di risonanza di campioni saldati utilizzando la correlazione digitale delle immagini

A procedure using digital image correlation (DIC) to detect cracks on welded specimens during fatigue tests on resonance testing machines is presented. It ...