Этот метод может помочь ответить на ключевой вопрос о контроле напряжения над течением в оксиде цинка на основе гетеросункционного поля эффект транзисторов с двумерным электронным газом с помощью контактов Schottky. Основным преимуществом этой техники является то, что ворота транзистора эффекта поля можно определить одним фотошагом. Последствия этого метода распространяются на новые поколения высокочастотных, высокой мощности эффект транзисторов эффект, воспользовавшись высоким разнообразием насыщения электронов в оксиде цинка.
Хотя этот метод дает представление о природе контакта Schottky в стабильности на одном месте, он также может быть применен к другим устройствам на основе одного сайта, таких как детекторы солнечных электростанций и химических или биосенсоров. Для начала процедуры загрузите сапфировый субстрат диаметром 380 микрометров толщиной С-самолет в металлический органический cvD-инструмент и подготовите систему к осаждению. Как только система будет готова, нарастить давление реактора до 30 торр и субстрат температуры до 1, 055 градусов по Цельсию в водородной атмосфере в течение 35 минут.
Держите его при этой температуре в течение трех минут, чтобы десорбировать остаточные загрязняющие вещества. Затем, пандус субстрат до 941 градусов по Цельсию в течение трех минут. После того, как температура стабилизируется в течение двух минут, установите триметилалюминовый поток до 12,0 SCCM, а поток аммиака до семи SCCM.
Пусть скорость потока стабилизируется в течение трех минут. Затем переключите поток триметилалюмином на линию пробега, чтобы инициировать рост слоя нитрида алюминия низкой температуры. В течение шести минут, расти около 20 нанометров алюминиевого нитрида на субстрате, как измеряется колебаниями отражания.
После этого, не прерывая рост, за три минуты обмахайте субстрат до 1 100 градусов по Цельсию. Продолжайте рост нитрида алюминия до тех пор, пока слой не будет толщиной 300 нанометров. Затем нарежьте триметилалюминовый поток от реактора.
Запустите поток триметильгалия в 15.5 SCCM и дайте ему стабилизироваться в течение двух минут. Затем, расти около 400 нанометров галлия нитрида на субстрате. Первоначальное снижение отражаемости будет наблюдаться во время нуклеации нитрида галлия.
Отражаемость восстановится до первоначального уровня, когда острова нитрида галлия сливаются. После того, как нитрид галлия 400 нанометров толщиной, пандус температуры субстрата до 1, 124 градусов по Цельсию в течение двух минут, не прерывая роста. Выращивайте около 2,5 нанометров высокотемплоглого полуизоляционного слоя нитрида галлия.
Затем нарежьте триметилгалий от реактора, чтобы остановить рост. Охладите недавно сформированный шаблон нитрида галлия до комнатной температуры и выгрузите его из реактора. Затем нарежьте шаблон на шесть частей одинакового размера.
В дымовой капоте нагреть горячую плиту до 220 градусов по Цельсию и подготовить 200 миллилитров один к одному по объему смеси концентрированной соляной кислоты в деионизированной воде. Затем поместите 150 миллилитров концентрированной соляной кислоты в 300-миллилитровый кварцевый стакан. Медленно добавьте 50 миллилитров концентрированной азотной кислоты, чтобы получить раствор аква-регии.
Нагрейте раствор aqua regia на плите до тех пор, пока раствор не будет оранжево-красным и игристым. Затем поместите один кусок шаблона нитрида галлия в корзину политетрафторэтилена и варите его в аква-регии в течение 10 минут. Промыть шаблон в струящейся деионизированной воде в течение трех минут.
Затем замочите шаблон в растворе соляной кислоты в течение трех минут. Промыть шаблон снова в течет деионизированной воды в течение пяти минут, а затем высушить его азотным газом. В течение пяти минут загрузите чистый шаблон в двух-шесть молекулярных лучей эпитаксии инструмент нагрузки блокировки и начать накачки его вниз.
После откачки блокировки нагрузки с чистым шаблоном нитрида галлия в течение часа, подготовить цинк магния и бериллия выпот клеток. Включите систему дифракции электронов отражения высокой энергии и загрузите шаблон в MBE. Далее, пандус субстрата до 615 градусов по Цельсию при 13,6 градусов по Цельсию в минуту, и держать его при этой температуре в течение 15 минут, чтобы десорбировать остаточные загрязняющие вещества.
Затем начните наращивать субстрат до 280 градусов по Цельсию. Когда субстрат достигает 550 градусов по Цельсию, откройте затвор цинковой клетки, чтобы подвергнуть поверхность нитрида галлия потоку цинка. Включите кислород плазменный источник питания, установите мощность до 100 Вт и подтвердите, что кислородная газовая линия закрыта.
Когда субстрат достигнет 280 градусов по Цельсию, установите мощность кислородной плазмы до 400 Вт. Установите поток кислорода до 0,3 SCCM, чтобы воспламенить плазму, а затем уменьшить его до 0,25 SCCM. Подождите одну минуту, а затем откройте кислородный затвор, чтобы начать низкотем температурный рост буферного слоя оксида цинка.
Запись считывать шаблон по одному отрицательному нулевому нулевому azimuthal направлении каждые пять минут во время роста. Примерно через 15 минут шаблон чтения изменится с 2D-режима на 3D-режим, что указывает на толщину буфера около 20 нанометров. Закройте цинк и кислородные ставни, чтобы остановить рост.
Затем увеличьте скорость потока кислорода до 0,4 СКМ. Начните ramping субстрат до 730 градусов по Цельсию при 13,6 градусов по Цельсию в минуту. Ramp нижней температуры зоны двухзонной цинковой клетки до 345 градусов по Цельсию при 10 градусов по Цельсию в минуту.
Подождите пять минут, когда субстрат достигнет 730 градусов по Цельсию, а затем начать мониторинг поверхности оксида цинка читать. При изменении в 2D-режиме буферный слой был аннолирован. Охладите субстрат до 680 градусов по Цельсию.
Затем увеличьте скорость потока кислорода до 3,2 СКМ и откройте цинковые и кислородные ставни, чтобы вырастить 300-нанометровый слой оксида цинка. Установите скорость потока кислорода до 0,3 SCCM после этого. Ramp бериллия ячейки до 820 градусов по Цельсию при 10 градусов по Цельсию в минуту, и магния ячейки до 510 градусов по Цельсию при 15 градусов по Цельсию в минуту.
Охладите субстрат до 325 градусов по Цельсию при 13,6 градусах по Цельсию в минуту. Как только температура субстрата стабилизируется, постепенно увеличиваем скорость потока кислорода до 1,25 СКМ. Затем, одновременно откройте цинк, магний, бериллий и кислородные ставни, чтобы начать рост барьера оксида магния бериллия.
Выращиваем примерно 30 нанометровый слой оксида цинка бериллия магния в течение 12 минут. Периодически приобретайте шаблоны чтения для мониторинга эволюции режима роста. Затем приобрети окончательный шаблон чтения и закройте ставни магния и бериллия, чтобы положить конец росту оксида цинка магния бериллия.
Оставьте цинковые и кислородные ставни открытыми еще на одну минуту, чтобы вырастить слой крышки оксида цинка толщиной около двух нанометров. Чтобы начать изготовление диода, sonicate бериллия магния оксида цинка оксида цинка гетероструктуры образца в ацетон и метанол в течение пяти минут каждый в последовательности. Промыть образец в деионизированной воде в течение пяти минут, и высушить его под потоком азотного газа.
Затем, спин-пальто образца с i-Line положительный фоторезист. Мягко испечь фоторезист при температуре 100 градусов по Цельсию в течение 140 секунд. Маска образца, и подвергать его 6,5 ватт УФ-лампы в течение 2,38 минут.
Пост-выпекать фоторезист при температуре 110 градусов по Цельсию в течение 80 секунд. Затем встряхните образец в разработчике фоторезистер в течение 60 секунд с частотой встряхивания одного герца. Промыть разработанный образец в деионизированной воде в течение трех минут, и высушить его под азотным газом.
Затем обработать образец удаленной кислородной плазмой с потоком кислорода 35 SCCM в RF мощностью 50 Вт в течение пяти минут. Наконец, загрузите образец в испаритель электронного луча и отгрузите 50 нанометров серебра. Поднимите с ацетоном, чтобы сформировать контакты, и очистить и высушить образец с метанолом, водой и азотным газом.
Считывания низкокалорийного буферного слоя оксида цинка первоначально показали эллиптические пятна, указывающие на режим роста 3D островов. Аннеалирование при температуре выше 700 градусов по Цельсию дало 2D морфологию поверхности. Последующие слои оба выросли в 2D режиме.
Атомная силовая микроскопия показала небольшое увеличение корневой среднего квадратной шероховатости с каждым слоем. Рентгеновская дифракция показала отражения, соответствующие 0002 отражениям оксида цинка, нитрида галлия и оксида цинка бериллия. Расширение отражения оксида цинка бериллия было связано с тонкостью этого слоя.
Все-эффектные измерения гетероструктуры показали снижение концентрации листа носителя с уменьшением температуры, с насыщенностью около 13 кельвинов. Мобильность электронов монотонно увеличивается при снижении температуры. Наблюдаемые значения в 293 кельвина и 13 кельвинов соответствовали литературным ценностям.
Эти тенденции указывают на наличие двумерного электронного газа в интерфейсе оксида цинка оксида магния бериллия. Текущие кривые плотности напряжения при комнатной температуре для оксида цинка магния серебра оксида цинка Schottky диоды показали ворота токи растет экспоненциально с прикладным вперед напряжение до 0,25 вольт, после чего напряжение капли через ряд сопротивления стало очевидным. Сходство кривых указывает на высокую вафельную однородность выборки.
Самая высокая кажущаяся высота барьера Шоттки наблюдалась с коэффициентом идеализма 1,22. Так как этот метод выполняется имеет решающее значение для союза, чтобы точно контролировать полярность поверхности оксида цинка на галлия полярного галлия нитрид шаблоны, Отказ в контроле полярности приводит к гетероструктуры без двухмерного электронного газа. Поддержание соотношения всех секторов ниже 1,5 во время ядра одного участка гарантирует, что гетероструктуры на основе одного участка имеют всю полярную ориентацию цинка.
При попытке этой процедуры, не забудьте тщательно очистить поверхность образца как перед выращиванием бериллия магния оксида цинка оксид гетероструктур на галий нитрид шаблон и перед изготовлением контактов Schottky на гетероструктур. После этой процедуры, другие методы, такие как RTM и XPS могут быть использованы, чтобы получить представление о природе одного сайта серебряный интерфейс на наномасштабном уровне. Мы предполагаем, что образование проводимого оксида серебра на серебряном интерфейсе оксида цинка приводит к стабильному контакту Шоттки.
Таким образом, этот подход прокладывает путь к высокому количеству стабильного контакта Schottky на одном месте. Это имеет последствия для устройств, которые полагаются на контакт Schottky в том числе H-фазы фотодетекторов и химических и биосенсоров. Не забывайте, сильные растворители и бериллия содержащие соединения могут быть чрезвычайно опасными.
Во время этой процедуры всегда следует носить химическое защитное снаряжение, маску и перчатки. Носите маску пыли при загрузке и разгрузке образцов для роста МБ. Тем не менее, следует отметить, что общее количество бериллия испаряется в системе МБ составляет несколько десятых микрограммов, причем большая часть его похоронена в стенках камеры в виде бериллия бедных оксида цинка бериллия.
