Name: analysis of contact interfaces for single gan nanowire devices
Uploaded: 2013-11-15T17:00:00
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लेखक बोल्डर में मानक और राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी संस्थान, उनकी सहायता के लिए सीओ के क्वांटम इलेक्ट्रॉनिक्स और फोटोनिक्स डिवीजन में व्यक्तियों को स्वीकार करना होगा.

इन प्रयोगों में इस्तेमाल गण मन NWS सी (111) substrates 9 पर उत्प्रेरक मुक्त आणविक बीम Epitaxy (एम बी इ) द्वारा बड़े हो रहे थे. के रूप में विकसित NWS साथ सब्सट्रेट से उत्तर निलंबन की तैयारी के लिए सामान्य प्रक्रिया चित?...

<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>

प्रस्तुत तकनीक संपर्क / सब्सट्रेट और एक पश्चिम उपकरणों के संपर्क / NW microstructure के विश्लेषण के लिए अनुमति देता है. इस तकनीक का मुख्य लाभ अपनी कम लागत और सादगी हैं. यह सब्सट्रेट के साथ एक बड़े पैमाने पर और साथ ही ...

एकल एनडब्ल्यू उपकरणों एक इन्सुलेट सब्सट्रेट पर एक एनडब्ल्यू निलंबन dispersing और बेतरतीब ढंग से गठित दो टर्मिनल उपकरणों में जो परिणाम पारंपरिक photolithography और धातु बयान, के माध्यम से सब्सट्रेट पर संपर्क पैड बनाने से बनते हैं. एक सी वफ़र पर एक मोटी Sio 2 फिल्म को आम तौर पर एक इन्सुलेट सब्सट्रेट 1,2 के रूप में प्रयोग किया जाता है. एक 2 Sio सतह पर जमा धातुओं के लिए, गर्मी उपचार से उत्पन्न एक आम समस्या धातु / 2 Sio इंटरफेस में शून्य गठन की घटना है. खुर और धातु फिल्म के delamination के अलावा, इस शून्य गठन नकारात्मक संपर्क क्षेत्र की कमी की वजह से प्रतिरोध में वृद्धि से डिवाइस के प्रदर्शन को प्रभावित कर सकते हैं. 2/2 हे वायुमंडल में N ऑक्सीकरण नी / Au संपर्कों पी गण मन 3-7 के लिए लागू प्रबल संपर्क योजना हैं. एक 2 एन / ओ 2 में गर्मी उपचार के दौरान, नी एनआईओ और Au को नीचे diffuses के लिए फार्म सतह को diffusesसब्सट्रेट सतह. इस काम में, संपर्क / उत्तर और संपर्क / 2 Sio इंटरफेस पर अत्यधिक शून्य गठन 2 Sio 8 पर NWS को नी / Au संपर्कों की annealing दौरान होते दिखाया गया था. annealed नी / ए.यू. फिल्म की सतह आकारिकी, तथापि, voids का अस्तित्व है या जो शून्य गठन हो गई है करने के लिए डिग्री के संकेत नहीं है. इस समस्या का समाधान करने के लिए, हम सब्सट्रेट और NWS के साथ संपर्क के इंटरफेस का विश्लेषण करने के क्रम में 2 Sio / सी substrates से नी / Au संपर्कों और गण मन NWS को हटाने के लिए एक तकनीक विकसित की है. इस तकनीक सब्सट्रेट करने के लिए गरीब आसंजन गया है कि किसी भी संपर्क संरचना को दूर करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. उन में एम्बेडेड गण मन NWS साथ नी / ए.यू. फिल्मों कार्बन टेप के साथ 2 Sio सब्सट्रेट से हटा रहे हैं. कार्बन टेप कई अन्य उपकरणों के साथ स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (SEM) के उपयोग द्वारा लक्षण वर्णन के लिए माउंट एक मानक पिन का पालन किया है. फैब के लिए विस्तृत कार्यविधिएकल गण मन एनडब्ल्यू उपकरणों और उनके संपर्क इंटरफ़ेस आकृति विज्ञान के विश्लेषण के rication वर्णित हैं.

<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

2 Sio पर गढ़े एकल गण मन nanowire (पश्चिम) उपकरणों की वजह से संपर्क / 2 Sio इंटरफेस में शून्य गठन की घटना के लिए annealing के बाद एक मजबूत गिरावट प्रदर्शन कर सकते हैं. इस शून्य गठन खुर और प्रतिरोध को बढ़ाने या पश्चिम डिवाइस की एक पूर्ण विफलता का कारण बन सकता है, जो धातु फिल्म के delamination पैदा कर सकता है. शून्य गठन के साथ जुड़े मुद्दों का समाधान करने के लिए, एक तकनीक संपर्क / सब्सट्रेट और एक गण मन उत्तर उपकरणों के संपर्क / उत्तर इंटरफेस की परीक्षा और लक्षण वर्णन के लिए अनुमति देने के लिए substrates से नी / ए.यू. संपर्क धातु फिल्मों को हटा विकसित किया गया था. इस प्रक्रिया सब्सट्रेट और NWS के लिए संपर्क फिल्मों के आसंजन की डिग्री निर्धारित करता है और सब्सट्रेट और nanowires के साथ संपर्क इंटरफेस की आकृति विज्ञान और संरचना के लक्षण वर्णन के लिए अनुमति देता है. इस तकनीक को भी उत्तर निलंबन एक से बनी हुई है कि अवशिष्ट संदूषण की राशि का आकलन करने के लिए उपयोगी हैND पूर्व धातु बयान करने के लिए NW-2 Sio सतह पर photolithographic प्रक्रियाओं से. इस प्रक्रिया की विस्तृत कदम एक Sio 2 सब्सट्रेट पर मिलीग्राम डाल दिया गया गण मन NWS को annealed नी / Au संपर्कों को हटाने के लिए प्रस्तुत कर रहे हैं.

कार्बन टेप का उपयोग Sio 2 सब्सट्रेट से हटा annealed नी / ए.यू. फिल्मों पर SEM विश्लेषण का एक उदाहरण चित्रा 4 में दिखाया गया है. पूर्व हटाने के लिए एक नी / ए.यू. संपर्क की सतह चित्रा -4 ए में दिखाया गया है. ?...

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Analysis of Contact Interfaces for Single GaN Nanowire Devices

एक तकनीक संपर्क / सब्सट्रेट और एक गण मन nanowire उपकरणों के संपर्क / उत्तर इंटरफेस की परीक्षा और लक्षण वर्णन के लिए अनुमति देने के लिए उनके सब्सट्रेट से नी / ए.यू. संपर्क धातु फिल्मों को हटा विकसित किया गया था.

सिंगल गण मन nanowire उपकरणों के लिए संपर्क इंटरफेस का विश्लेषण

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

Research

JoVE Journal

Engineering

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