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요약

본 논문에서는 갈륨 비소 헤테로 구조에서 게이트 정의 반도체 측면 양자 도트에 대한 자세한 제조 프로토콜을 제공합니다. 이러한 나노 장치는 양자 정보 처리 또는 일관된 전도도 측정과 같은 다른 중시 실험을위한 양자 비트로 사용하기 위해 몇 가지 전자를 포획하는 데 사용됩니다.

초록

양자 컴퓨터는 고전 컴퓨터에서 가장 잘 알려진 알고리즘 기하 급수적으로보다 빠르게 특정 문제를 해결하기 위해, 이러한 국가와 얽힘의 중첩으로, 양자 효과를 활용 양자 비트 (큐 비트)로 구성된 컴퓨터입니다. 게이트 정의 갈륨 비소 / AlGaAs에 측면 양자점 큐 비트의 이행을위한 탐험 많은 도로 중 하나입니다. 제대로 조작 할 때, 이러한 장치 공간의 특정 영역에서 전자의 소수 트랩 할 수 있습니다. 이러한 전자의 스핀 상태는 다음 양자 비트의 논리 0과 1을 구현하는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 양자점 나노 미터 스케일을 감안할 때, 클린 룸 시설 전문 장비와 같은 전자 현미경과 전자 빔 증발기는 - 그들의 제조에 필요한 스캔 등을 제공합니다. 신중은 시료 표면의 청결을 유지하고 구조의 허약 게이트 손상을 방지하기 위해 제조 과정 전반에 걸쳐 수행해야합니다. 본 논문작업 장치로 웨이퍼에서 게이트 정의 측면 양자 도트의 상세 제작 프로토콜을 제공합니다. 특성화 방법과 대표적인 결과는 간략하게 설명합니다. 본 논문은 이중 양자점에 집중하지만, 제조 과정은 하나 또는 세 점 또는 양자 도트도 배열 동일하게 유지됩니다. 또한, 프로토콜은 같은시 / SiGe의 다른 기판에 수평 양자점을 제조에 적용 할 수 있습니다.

서문

이 양자 알고리즘이 기하 급수적으로 빠르게 가장 잘 알려진 고전적인 알고리즘 1에 비해 특정 문제를 해결하는 데 사용할 수있는 것으로 나타났습니다 된 이래 양자 정보 과학은 많은 관심을 모으고있다. 이 두 가지 수준의 시스템이기 때문에 양자 비트 (큐 비트)에 대한 명백한 후보는 양자점에 국한 단일 전자의 스핀이다. 다양한 아키텍처는 나노 와이어 2, 탄소 나노 튜브 3, 자기 조립 양자점 4, 반도체 세로 5 횡 양자점 6 반도체 등 양자점의 구현을 위해 제안되었다. 갈륨 비소의 게이트 정의 측면 양자 도트 / AlGaAs 헤테로 때문에 자신의 다재 다능 한 매우 성공하고 그들의 제조 공정이 논문의 초점이다.

측면 양자 도트, 시료 표면에 수직 방향으로 전자의 구속 (Z 방향)으로 나s는 적절한 기판을 선택하여 달성했다. 갈륨 비소 / AlGaAs 변조 도핑 헤테로은 AlGaAs 및 갈륨 비소 층 사이의 인터페이스에 국한 2 차원 전자 가스 (2DEG)를 제공합니다. 이러한 샘플은, 변조 도핑 기술과 결합, 낮은 불순물 밀도를 얻기 위해 분자 빔 에피 택시로 성장 2DEG에서 높은 전자 이동도에 이르게된다. 이종뿐만 아니라 밴드 구조의 다른 레이어의 회로도는 그림 1에 표시됩니다. 높은 전자 이동도는 양자점의 전체 표면 전자 상태의 일관성을 보장하기 위해 2DEG에 필요합니다. 아래에 설명 된 제조 공정에 사용되는 기판은 캐나다의 국립 연구위원회에서 구입 한 2.2 × 10 11cm -2 1.69 × 10 6cm 2 / Vsec의 전자 이동의 전자 밀도를 제공 하였다.

방향 paral 전자의 구속시료 표면에 LEL은 기판의 표면에 금속 전극을 배치하여 얻을 수 있습니다. 이러한 전극의 GaAs 시료의 표면에 증착하는 경우, 쇼트 ​​키 장벽은 7 형성된다. 이러한 전극에 적용 부정적인 전압은 충분한 에너지 만 전자가 통과 할 수있는 아래의 2DEG 현지 장벽으로 이어질. 인가되는 전압이 더 전자가 장벽을 통과 할 수있는 충분한 에너지가없는 충분한 음수 일 때 2DEG의 고갈이 발생합니다. 따라서 신중하게 전극의 형상을 선택하여, 그 샘플의 고갈 영역 사이의 전자의 작은 숫자를 트랩 할 수 있습니다. 점뿐만 아니라 샘플의 나머지 점과 2DEG 사이의 터널링 에너지에서 전자의 수의 제어 전극에 전압에게 미세 조정에 의해 달성 될 수있다. 게이트 전극과 고갈 전자 가스의 개략도는 그림 2에 표시됩니다. 점을 형성하는 게이트 구조의 설계에바델 등으로 사용되는 디자인 spired 8.

제어 점에서 전자의 수에 관한 정보를 읽으려면,이 점을 통해 전류를 유도하고 측정하는 데 유용합니다. 읽기는 또한 2DEG를 통해 전류를 필요로하는 양자 점 접촉 (QPC)를 사용하여 수행 할 수 있습니다. 2DEG 및 전압 소스 사이의 접촉 저항 접촉에 의해 보장됩니다. 이들은 (그림 3A의 및 4B 참조) 표준 급속 열처리 어닐링 과정 7을 사용 2DEG에 시료의 표면에서 모든 방법을 아래로 확산되는 금속 패드입니다. 소스와 드레인 사이의 단락을 방지하기 위해 시료의 표면하십시오 (그림 3B 및 4A) 2DEG는 특정 지역에서 소진되어 현재는 일부 특정 채널을 통해 여행 강제되도록 새겨 져있다. 2DEG는 여전히 남아있는 지역은 "메사"이라고합니다.

갈륨 비소 / AlGaAs 기판 상에 게이트 정의 측면 양자 도트의 다음과 같은 프로토콜 세부 사항은 전체 제조 공정. 제작되는 장치도 싱글, 더블 또는 트리플 양자점이나 양자 도트의 배열 인 경우에 관계없이 동일하게 유지 때문에 프로세스가 확장됩니다. 조작, 측정 및이 방법을 사용하여 제조 된 이중 양자점에 대한 결과는 더욱 섹션에 설명되어 있습니다.

프로토콜

아래에 설명 된 제조 공정은 1.04 X 1.04 cm의 크기와 갈륨 비소 / AlGaAs 기판에서 수행됩니다. 스물 동일한 장치는이 크기의 기판에 제작되어 있습니다. 프로세스의 모든 단계는 클린 룸에서 수행되는 적절한 보호 장비는 항상 사용할 수 있어야합니다. 탈 이온수는 프로세스 전반에 걸쳐 사용되지만, 간단히 아래의 프로토콜에서 "물"이라고합니다.

1. 메사 에칭

이 제조 단계의 결과는 그림 4A에 표시됩니다.

  1. 저항 원치 않는 또는 유기 화합물의 흔적을 제거하는 2 분 75 W에서 O 2 플라즈마 플라즈마 아셀에서 샘플을 놓습니다.
  2. 5 분 각각 아세톤 (배)와 IPA와 소닉 화장실에서 샘플을 청소합니다. 압축 된 N 2 총을 건조 타격. 제조 프로토콜을 통해, 소닉 목욕을 사용하는 경우, 갈륨 비소 웨이퍼 손상을 방지하기 위해 높은 권한을 사용하지 않도록그 다니엘하는 경향이있다.
  3. 표면 탈수 적어도 15 분 동안 125 ° C의 오븐에서 샘플을 굽는다. 탈수는 5 분 이상 180 ° C에서 핫 플레이트에 샘플을 배치하여 얻을 수 있습니다.
  4. 115 60 ° C 초에서 뜨거운 접시에 30 초 굽는다 3,500 rpm에서 쉬 S1818 포토 레지스트로 코팅 샘플을 스핀. 저항의 결과 층은 약 2.5 μm의 두께이어야한다. 그것은 두껍고 에칭 기판 단계 1.11에서 사용되는 솔루션이 매우 적은 영향을주기 때문입니다 S1818이 사용됩니다. 제조 공정 전반에 걸쳐, 그것은 다음 단계에서 쉽게 제거 할 수 있도록 저항 포토 레지스트 및 전자 빔을 overbaking 않도록하는 것이 중요합니다.
  5. 시료의 바깥 쪽 가장자리에 저항을 노출하는 포토 리소그래피 마스크 얼 라이너와 에지 비드 마스크를 사용하십시오. 에지 비드 마스크는 유리 접시에 1 X 1cm 크롬 사각형으로 구성되어 있습니다. 436 nm의 파장의 빛을 사용하여 15m W / cm 2에서 10 초 동안 저항을 노출합니다. 워싱턴velength 전력은 고정되어 사용되는 기계와 다를 수 있습니다. 적당한 크기의 잘 정의 된 기능을 얻기 위해 노출과 개발 시간을 조정합니다.
  6. 개발 2 분 10 초 MF-319에서 샘플을 담가 저항 노출. 이 단계 동안 천천히 교반. 15 초 동안 물에 씻어 압축 N 2 총을 불어 건조시킵니다. 에지 비드 샘플의 중간에 저항의 균일 한 두께를 가진 1 x 1 센티미터 표면을 떠나,이 단계의 끝에서 제거해야합니다. 에지 비드가 더 나은 결과를 이끌어 마스크와 샘플 사이에 더 나은 접촉을 얻기 위해 메사 마스크를 노출하기 전에 제거됩니다.
  7. 아직도 노광 마스크 얼 라이너를 사용하여 노출 15 mW의 / cm 2에서 7 초 메사 마스크와 436 nm의 빛을 사용하여 저항한다.
  8. 개발 2 분 10 초 MF-319에서 샘플을 담그고 천천히 교반에 의해 저항 노출.에게 물에 15 초 동안 세척하고 압축 된 N 2 총을 불어 건조시킵니다. remainin 저항샘플 G는 이제 메사의 모양을하고 있습니다. 저항은 다음 단계에서 에칭되는 샘플이 지역을 보호합니다.
  9. 이전에 노출 된 지역에서 저항의 모든 흔적을 제거하려면, 샘플은 플라즈마 아셀에 배치하고 75 1 분 동안 O 2 플라즈마 W. 노출되는
  10. H 2 SO 4 용액 : H 2 O 2 : H 2 O (5시 1분 55초가) 식각 샘플 사용됩니다. H 2 O 2와 물을 적절한 비율을 결합하고 H 2 SO 4를 추가합니다. 그것이 처음 준비 할 때이 솔루션은 매우 반응이다. overetching을 방지하기 위해 다음과 같은 단계로 진행하기 전에 20 분을 기다립니다.
  11. 몇 초 동안 산성 용액에 침지하고 즉시 반응을 중지 30 초 동안 물에 세척하여 샘플 에칭. 샘플의 표면은 (SE이 지역에서 고갈을 보장하기 위해 2DEG에 아래의 Si 불순물의 층을지나 에칭 거의 모든 방법으로해야합니다전자 그림 1). 식각 깊이는 기판에 따라 달라질 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 기판의 종류에 대해, 34 초 침수 90-100 ㎚의 원하는 식각 깊이에 이르게한다. 그러나 2DEG 손상을 방지하기 위해 overetch하지 않는 것이 중요합니다. 식각 율이 솔루션뿐만 아니라 에칭하기 전에 대기 시간 H 2 SO 4, H 2의 비율 O 2를 강력하게 변화하기 때문에, 그것은 5-10 초 여러 침지하여 에칭을 수행 대신하는 것이 좋습니다 단 34 초 에칭으로, 각 식각 후 profilometer로 식각 깊이를 측정합니다. 이 솔루션의 비교적 느린 식각 속도는 식각 깊이를 잘 조절 할 수 있습니다. 실내 온도 아래의 식각 용액을 냉각하여 식각 속도를 낮출 수 있습니다. 그것은 얕은 식각하고 식각 프로파일이 중요하기 때문에하지만, 다른 에칭 솔루션도 사용할 수 있습니다.
  12. 3 시간 동안 65 ° C에서 1165 년 리무버에서 샘플을 침지하여 저항을 벗 깁니다. 헹구기5 아세톤과 IPA의 각을 분. profilometer와 식각 프로파일을 측정합니다.

2. 저항 접촉의 제작

이 제조 단계의 결과는 그림 4b에 표시됩니다.

  1. 5 분 각각 아세톤 (배)와 IPA의 침수 소닉 화장실에서 샘플을 청소합니다. 압축 된 N 2 총을 불어 건조시킵니다.
  2. 125 ° C 표면을 탈수하는 15 분 동안 오븐에서 샘플을 굽는다.
  3. 10 분 동안 150 핫 플레이트 ° C에서 30 초와 빵을 2,500 rpm에서 LOR5A와 코트를 스핀. 그런 다음 60 초 동안 110 ° C에서 뜨거운 접시에 30 초 굽는다 5,000 rpm에서 S1813과 함께 코트를 스핀. 그 결과 저항의 두께 ~ 600 nm의 각각 ~ 1.3 ㎛ 인이다. 저항의 두 레이어는 단계 2.10에 입금됩니다 금속 리프트 오프를 촉진하는 데 사용됩니다.
  4. 포토 리소그래피 마스크 얼 라이너와 에지 비드 마스크를 사용하여 외부 ED에 저항을 노출15 mW의 / cm 2에서 10 초 동안 436 nm의 빛을 시료의 GE.
  5. 개발 부드럽게 교반하면서 2 분 10 초 MF-319에서 샘플을 담가 저항 노출.에게 15 초 동안 물에 씻어 압축 N 2 총을 불어 건조시킵니다.
  6. 아직도 오믹 접촉 마스크 노광 마스크 얼 라이너,하지만이 시간을 사용하여 에칭 메사에 저항 연락처의 패턴을 맞 춥니 다. 15 mW의 / cm 2에서 6 초 동안 436 nm의 빛을 노출합니다.
  7. 부드럽게 교반하면서 2 분 10 초 MF-319에 저항을 개발합니다. 15 초 동안 물에 씻어 압축 N 2 총을 불어 건조시킵니다. 상기 오믹 접촉이 입금됩니다 지역에서 저항이 더 이상 없습니다. 개발자는 저항의 상위 레이어 아래에 언더컷을 남겨 빠르게 S1813보다 LOR의 5A를 녹인다. 저항이 프로필은 저항의 가장자리에 벽을 형성하는 금속 (단계 2.10에 입금 할 것)을 방지하고 쉽게 remova도 수나머지의 난 저항하고 바람직하지 않은 금속.
  8. 이전에 노출 된 지역에서 저항의 모든 흔적을 제거하려면 플라즈마 아셀에서 샘플을 배치하고 샘플 플라즈마에 너무 오래 앉게하지 않는 것이 중요합니다 75 W.에서 1 분 동안 O 2 플라즈마에 노출 때문에 약 75 nm의 / 저항의 분은이 단계 새겨 져있다.
  9. 30 초 동안 H 2 O (1:5) 30 초 동안 물에 세척 : SO 4 H 2 용액에 시료를 침지하여 갈륨 비소 산화막을 제거합니다. 압축 된 N 2 총을 불어 건조시킵니다. 단계 2.10는 가능한 한 빨리 다시 나타나지 네이티브 산화를 방지하기 위해 수행해야합니다.
  10. 니켈의 25 nm의 창 55 nm의 Au를 80 nm의 입금 전자 빔 증발기를 사용합니다. 증착 속도는 각각 0.2 nm의 / 초, 0.5 nm의 / 초, 0.5 nm의 / 초입니다. 증착 속도는 증착 시간 t의 두께의 정밀도가 떨어질 정도로 짧은되지 않고 챔버를 가열 방지 할 수있을만큼 짧은되도록 선택됩니다그 층을 증착. 그것은 9 가능한 경우 게르마늄과의 Au 이중층은 공정 GeAu의 단일 레이어로 대체 할 수 있습니다.
  11. 이전 단계는 샘플의 전체 표면에 금속을 증착. 저항에 증착 된 금속의 제거는 후자를 용해하여 수행됩니다. 이 작업을 수행하려면 3 시간 동안 65 ° C에서 1,165 리무버에서 샘플을 담가. 자체적으로 해제되지 않았을 수 있습니다 원치 않는 금속을 제거하려면 살짝 뜨거운 제거제로 샘플의 표면을 스프레이 피펫을 사용합니다. 5 분 각각 아세톤과 IPA에서 샘플을 씻어.
  12. 성형 가스의 급격한 열 어닐링 과정은 샘플의 2DEG에 용착 금속을 확산하는 데 사용됩니다. 온도는 ° C / 초 415의 온도 ° C에 도달 할 때까지 50의 속도로 증가된다. 샘플은 20 초 동안이 온도에서 방치 한 후 급속 냉각된다. 기간과 풀림의 온도가 낮거나 옴 접촉을 통해 작은 저항을 얻기 위해 선택됩니다온도. 최적 어닐링 시간은 기판 2DEG의 깊이에 따라 달라질 수 있습니다.

3. 티 / AU 쇼트의 제조 리드

이 제조 단계의 결과는 그림 4C에 표시됩니다.

  1. 5 분 각각 아세톤 (배)와 IPA의 침수 소닉 화장실에서 샘플을 청소합니다. 압축 된 N 2 총을 불어 건조시킵니다.
  2. 125 ° C 표면을 탈수하는 15 분 동안 오븐에서 샘플을 굽는다.
  3. 90 초 동안 180 ° C에서 뜨거운 접시에 30 초와 빵을위한 5000RPM에서 코트 PMMALMW4 %를 스핀. 그런 다음 180 ° C 90 초에서 뜨거운 접시에 30 초 굽는다 5,000 rpm에서 코트 PMMA HMW 2 %를 스핀. 그 결과 저항의 두께 ~ 75 nm의 ~ 40 nm의, 각각입니다. 티 / 오 리드가 매우 얇은되기 때문에, PMMA의 단일 레이어를 사용할 수 있지만, 회전, 노출 및 개발 매개 변수는 결과로 조정해야합니다. 이 댓글은 t에 적용그는 알 리드 게이트 (4 단계).
  4. E-빔 과정 : 프로세스의이 부분은 ​​사용되는 프로토콜 따라서 아래에 설명 된 것과 크게 다를 수 있습니다 필요한 장비에 크게 의존합니다. 리드의 패턴은 CAD 파일에 그려집니다. 이 파일에서, 리드가 2 μm의 넓은 닫힌 다각형으로 그려해야합니다. 리드는 알루미늄 문 (4 단계에서 제작)에 본딩 패드 (5 단계에서 제작)에 문의 할 필요가 있습니다. 네 개의 정렬 마크는 티 / AU 쇼트 위에 알 리드 게이트, 수직 수평 및 회전 정렬을 리드 할 수 있도록 노출되어야합니다.
    1. 전자빔 리소그래피를 할 장착되어 주사 전자 현미경 (SEM)에서 샘플을 놓습니다. 빔 스폿의 크기를 줄이고 이전에 제작 된 구조를 정렬하는 동안 좋은 대조를 보장하기 위해 10 kV의에 가속 전압을 설정하기 위해 10 ㎛의 구멍을 사용합니다. 초점 stigmatism 및 조리개 정렬을 조정합니다.패러데이 컵 빔 전류를 측정한다.
    2. 이전 에칭 메사 빔을 정렬하고 300X에 배율을 설정합니다.
    3. 리드를 노출합니다. SEM은 노출 점의 배열을 작성하여 원하는 영역을 노출하도록 프로그램되어있다. 이러한 점 사이의 거리 (중심 간 거리) 5.5 nm의이며 용량은 43 μC / cm 2 (노출 시간 단계 3.5.1에서 측정 된 빔 전류에 따라 달라집니다)입니다. 4 단계에서 티 / 오 리드 알 게이트의 정렬을 할 수 있도록뿐만 아니라 정렬 마크를 노출합니다.
    4. 샘플에 20 각 장치에 대해 단계 3.5.2과 3.5.3를 반복합니다.
  5. IPA에서 샘플을 담가 저항 개발 : 30 초 H 2 O (9시 1분). 이 솔루션은 20 ° C.의 온도에 있어야합니다 30 초 동안 물에 씻어 압축 N 2 총을 불어 건조시킵니다. MIBK 용액과 반​​응을 중지 IPA의 세척 : 선호하는 경우, PMMA은 IPA를 사용하여 개발 될 수있다 저항한다. 다른 D이 옵션을 선택한 경우 evelopment 시간이 필요합니다.
  6. 플라즈마 아셀에서 샘플을 배치하고 전자 빔 과정에서 형성된 트렌치의 바닥에 남아있는 저항에는 없다는 것을이 저항의 5 nm의 제거 및 보장 50 W.에서 4 초 동안 O 2 플라즈마에 노출.
  7. SO 4 H 2 용액에 시료를 침지하여 갈륨 비소 산화막을 제거 30 초 H 2 O (1:5) 30 초 동안 물에 헹구십시오. 압축 된 N 2 총을 불어 건조시킵니다. 단계 3.8 가능한 한 빨리 다시 나타나지 산화막을 방지하기 위해 수행해야합니다.
  8. 모두 0.1 나노 미터 / 초의 속도로, TI와 오의 20 나노의 전자 빔 증발기 및 예금 10 나노에서 샘플을 놓습니다. 샘플 홀더가 잘 접지 및 증착 공정 중에 샘플 축적 요금을 방지하기 위해 소스에서 최소 60cm 멀리 배치하는 것이 중요합니다.
  9. 65 1,165 리무버에서 샘플을 담근 °로 리프트 오프 초과하는 금속C 15 분. 자체적으로 해제되지 않았을 수 있습니다 원치 않는 금속을 제거하려면 살짝 뜨거운 제거제로 샘플의 표면을 스프레이 피펫을 사용합니다. 5 분 각각 아세톤과 IPA에 씻어.

4. 알 쇼트 리드 게이츠의 제작

이 제조 단계의 결과는 그림 4D에 표시됩니다.

알 쇼트의 제조 리드하고 이러한 점을 정의하는 게이트이기 때문에 게이트 제조 공정의 가장 중요한 단계를 구성합니다. 그것은 전자 빔이 잘 초점을 맞추고 현재의 빔이 잘 단계 4.2로 조정하는 것이 중요합니다. 노출과 개발 시간은 물론 소형, 지속적이고 잘 정의 된 게이트를 얻기 위해 조정해야합니다. 많은 프로토콜, 이러한 게이트와 리드는 티 / AU에서 제작하는 단계와 3시 이전에 리드와 동시에 노출됩니다. 그러나 알을 사용하는 장점은, 그것은 산화 될 수 theref입니다광석은 큰 절연 층 (10)의 필요없이 시료의 표면에 직접 입금 할 상위 게이트 등의 요소를 허용.

  1. 3.4.2 단계 3.1를 반복합니다. 티 / 오 리드의 손상을 방지하기 위해 샘플을 청소하는 동안 그러나, 소닉 목욕을 사용하지 마십시오.
  2. E-빔 과정 : 알 리드와 게이트 패턴은 CAD 파일에 그려집니다. 알 리드는 티 / AU는 알 문에 이르게 연락하기 위해 사용되는 200 ㎚의 폭 닫힌 다각형으로 그려집니다. 알 게이트 그러나 폴리곤으로 그려진 것이 아니라 같은 두 개의 단일 선은 20 나노로 구분하지 않습니다.
    1. 빔 메사에 부합되면, 1,500 X에 배율을 설정하고 티 / AU 쇼트와 빔 리드를 맞 춥니 다.
    2. 리드를 노출합니다. 43 μC / cm 2 3.3 ㎚의 중심 간 거리의 용량을 사용합니다.
    3. 게이트를 노출합니다. 0.149 NC / cm 및 1.1 ㎚의 중심 간 거리의 라인 용량을 사용합니다. 이 이어질 것60 ㎚의 최종 게이트 폭.
    4. 4.2.3 시료에 20 각 장치에 대한 - 단계 4.2.1를 반복합니다.
  3. 3.7 - 단계 5를 반복합니다.
  4. 0.3 나노 미터 / 초의 속도로 알의 전자 빔 증발기 및 예금 30 나노에서 샘플을 놓습니다.
  5. 단계 3.10를 반복합니다. 그것은 작은 알 게이트의 손상을 방지하려면이 단계 이후의 샘플 매우 섬세한 것이 중요합니다.

5. 쇼트 키 리드와 접착 패드의 제조

이 제조 단계의 결과는 그림 4E에 표시됩니다.

  1. 단계 2.1를 반복 - 쇼트위한 포토 리소그래피 마스크를 사용하여, 2.9하는 대신 저항 패드 마스크 발생합니다.
  2. TI와 0.3 nm의 / 초, 1 나노 미터 / 초 각각의 속도로 오의 350 ㎚의 전자 빔 증발기 및 예금 30 나노에서 샘플을 놓습니다. 그것은 생보다 찢어 적은 경향이 있기 때문에 증착 오의 두꺼운 층은 샘플 홀더에 시료의 결합을 용이하게nner 층.
  3. 리프트 오프 과잉 금속과 나머지 3 시간 동안 65 ° C에서 1,165 리무버에서 샘플을 담가 저항한다. 자체적으로 해제되지 않았을 수 있습니다 원치 않는 금속을 제거하려면 살짝 뜨거운 제거제로 샘플의 표면을 스프레이 피펫을 사용합니다. 5 분 각각 아세톤과 IPA에서 샘플을 씻어.

6. 샘플의 다이 싱

  1. 125 ° C 표면을 탈수하는 15 분 동안 오븐에서 샘플을 굽는다.
  2. 1 분 동안 115 ° C에서 뜨거운 접시에 30 초 굽는다 3,500 rpm에서 S1818과 함께 코트를 스핀. 저항이 층의 두께는 다이 싱 중에 샘플의 표면을 보호하기에 충분한 두께만큼 중요하지 않습니다.
  3. 샘플의 상단과 하단면에 테이프를 다이​​ 싱의 레이어를 놓습니다. 맨 얼굴에 테이프의 층은 다이 싱시 장치에 추가적인 보호 계층을 제공합니다.
  4. 주사위 놀이를하는 사람의 샘플면이 위로를 놓습니다. 다이 싱하여 개별 장치에 샘플을 잘라테이프를 다이​​ 싱의 바닥 층을 절단하지 않고 최고 다이 싱 테이프의 층과 갈륨 비소 / AlGaAs 웨이퍼를 통해 모든 방법입니다.
  5. 다이 싱 테이프를 제거하고 보호는 몇 분 동안 아세톤에서 샘플을 배치하여 저항한다. 부드럽게 자신에 들지 않는 다이 싱 테이프의 조각을 끌어 핀셋을 사용합니다. IPA에 장치를 씻어 N 2 총을 사용 매만.

결과

위에서 설명한 과정에서 중요한 단계 중 하나는 메사 (1 단계)의 에칭입니다. 그것은 overetching을 피하면서 2DEG 아래를 제거 할 수있을만큼 식각하는 것이 중요합니다. 따라서, 갈륨 비소 / AlGaAs 샘플에 에칭을 수행하기 전에 에칭 솔루션을 테스트하기 위해 대량의 GaAs 더미 샘플을 사용하는 것이 좋습니다. 갈륨 비소 / AlGaAs 이종의 식각 속도는 갈륨 비소보다 크지 만 더미의 에칭 용액이 더 많거나 ?...

토론

위에 제시된 프로세스는 몇 가지 - 전자 정권에 도달 할 수 이중 양자점의 제조 프로토콜을 설명합니다. 그러나 주어진 매개 변수가 사용되는 장비의 모델 및 보정에 따라 다를 수 있습니다. 따라서, 전자 빔 리소그래피 단계에서 노출의 복용과 같은 매개 변수는 장치의 제작 전에 보정해야합니다. 이 과정은 쉽게의 제조에 적용 할 수 있습니다 게이트 정의도 2DEG을 제시 같은시 / SiGe의 같은 기질?...

공개

저자는 공개 아무것도 없어.

감사의 말

저자는 기술 지원을 마이클 Lacerte 감사합니다. MP-L. 재정 지원에 대한 자연 등 기술 (FRQNT) - 고급 연구 (CIFAR), 자연 과학 및 캐나다의 공학 연구위원회 (NSERC), 혁신에 대한 캐나다 재단 (CFI)과 드퐁 드 공들인 퀘벡의 캐나다 연구소 인정합니다. 여기에 제시된 장치는 나노 퀘벡에 의해 일부 자금 CRN2 및 IMDQ 시설에서 제작되었다. 갈륨 비소 / AlGaAs 기판은 국가 연구위원회 캐나다에서 미세 과학 연구소에서 ZR 바실 레프 스키에 의해 제작되었다. JCL 및 CB-O. 재정 지원 CRSNG 및 FRQNT을 인정합니다.

자료

NameCompanyCatalog NumberComments
Acetone - CH3COCH3AnachemiaAC-015067-64-1
Isopropyl Alcohol (IPA) - (CH3)2CHOHAnachemiaAC-783067-63-0
1165 RemoverMicroChem CorpG050200872-50-4
Microposit MF-319 DeveloperShipley3846075-59-2
Sulfuric Acid - H2SO4AnachemiaAC-8750766-93-9
Hydrogen Peroxide (30%) - H2O2Fisher Scientific7722-84-1
LOR 5A Lift-off resistMicroChem CorpG516608120-92-3
Microposit S1813 Photo ResistShipley41280108-65-6
Microposit S1818 Photo ResistShipley41340108-65-6
PMMA LMW 4% in anisoleMicroChem Corp100-66-3, 9011-14-7
PMMA HMW 2% in anisoleMicroChem Corp100-66-3, 9011-14-7
GaAs/AlGaAs waferNational Research Council CanadaSee detailed layer structure in Figure 1.
Ni (99.0%)Anachemia
Ge (99.999%)CERAC inc.
Au (99.999%)Kamis inc.
Ti (99.995%)Kurt J Lesker
AlKamis inc.
Silver EpoxyEpoxy TechnologyH20E

참고문헌

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