Name: analysis of contact interfaces for single gan nanowire devices
Uploaded: 2013-11-15T17:00:00
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저자는 볼더에있는 국립 표준 기술 연구소, 그들의 도움을 CO의 양자 전자 및 포토닉스 부문에서 개인을 인정하고 싶습니다.

이러한 실험에 사용 된 GaN 나노 와이어는 실리콘 (111) 기판 09의 촉매가없는 분자 빔 에피 택시 (MBE)에 의해 성장시켰다. 성장 된 나노 와이어와 함께 기판으로부터 NW 현탁액을 제조하기위한 일반적인 절차는도 1에 도시되어있다. 1. 나노 와이어 서스펜션 준비 <ol><li> 기판 상에 성장 된 나노 와이어의 작은 (&lt;5mm X 5mm) 조각을 쪼갠다. </li><li> 이소프로판?...

<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>

제시된 기술은 접촉 / 기판과 단일 NW 장치의 접촉 / NW 미세 구조 분석을 할 수 있습니다. 이 기술의 주요 이점은 그것의 낮은 비용과 단순성이다. 이 기판과 대규모뿐만 아니라 개별 나노 와이어와 마이크로 미터 이하 규모의 접촉 인터페이스의 정성 및 정량 분석​​을 할 수 있습니다. 샘플 실장 용 필름 제거 및 SEM 핀 스텁 카본 테이프를 사용함으로써 분석 깨끗한 저압 환경을 필요로 특성화 기...

단일 NW 장치는 절연 기판 상에 NW 현탁액 분산제 및 임의로 형성된 2 개의 단자 디바이스 결과, 종래의 포토 리소그래피 및 금속 증착을 통해 기판상의 접촉 패드를 형성함으로써 만들어진다. 실리콘 웨이퍼 상에 SiO2 막 두께는 일반적으로 절연 기판 1,2로서 사용된다. SiO2를 표면에 증착 된 금속의 열처리로 인한 일반적인 문제는 금속 / SiO2를 계면에 보이드의 발생이다. 분해 및 금속 막의 박리에 더하여,이 보이드 형성에 부정적인 접촉 면적의 감소로 인한 저항 증가로 소자의 성능에 영향을 미칠 수있다. 2 / O 2 N 분위기에서 산화 니켈 / 금 접촉은 P-GaN으로 3-7에 적용되는 주된 접촉 방식입니다. N 2 / O 2의 열처리 중에 니켈이 NiO로와의 AU까지 확산을 형성하는 표면에 확산기판 표면. 이 작품에 연락처 / NW 및 연락처 / 그런가 2 인터페이스에서 과도한 무효 형성 그런가 2 8 나노 와이어에 니켈 / 금 접점의 어닐링 중에 발생하는 것으로 나타났다. 어닐링 니켈 / 금 막의 표면 형태는, 그러나, 보이드의 존재 또는 보이드가 발생하는 정도를 나타내지 않는다. 이 문제를 해결하기 위해, 기판과 나노 와이어와 접촉 인터페이스를 분석하기 위해 SiO2로 / 실리콘 기판에서의 Ni / AU 연락처와의 GaN 나노 와이어의 제거를위한 기술을 개발했다. 이 방법은 기판에 접착 불량이있는 접촉 구조체의 제거를 위해 사용될 수있다. 그들에 포함 된 GaN 나노 와이어와 니켈 / 금 필름은 탄소 테이프로 SiO2를 기판으로부터 제거된다. 카본 테이프가 다른 여러 도구와 함께 주사 전자 현미경 (SEM)을 이용하여 특성화 마운트 표준 핀에 부착된다. 팹에 대한 자세한 절차는하나의 GaN NW 장치와의 접촉 인터페이스 형태의 분석 rication이 설명되어 있습니다.

<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

SiO2를 하나씩 상에 제조 된 GaN 나노 와이어 (NW) 장치 인해 접촉 / SiO2를 계면에 보이드의 발생에 소둔 후의 강한 열화를 나타낼 수있다. 이 보이드 형성 균열 저항성을 증가 시키거나 NW 디바이스의 완전한 실패로 이어질 수있는 금속 막, 박리의 원인이됩니다. 보이드 형성과 관련된 문제점을 해결하기 위해, 기술은 접촉 / 기판 및 단일의 GaN NW 디바이스의 접촉 / NW 인터페이스의 시험 및 특성화를 허용하도록 기판에서 니켈 / 금 접촉 금속 필름을 제거하는 개발되었다. 이 절차는, 기판과 나노 와이어에 접촉 필름의 부착 정도를 판단하고, 기판과 나노 와이어와 접촉 계면의 형태 및 조성물의 특성을 허용한다. 이 기술은 또한 NW 서스펜션에서 남아있는 잔류 오염 물질의 양을 평가하는 데 유용합니다차 전 금속 증착에 NW-SiO2를 표면에 포토 리소그래피 공정에서. 이 절차의 세부 단계는 SiO2를 기판에 Mg 도프의 GaN 나노 와이어에 열처리 니켈 / 금 접점의 제거를 위해 제공됩니다.

카본 테이프를 이용하여 SiO2를 기판으로부터 제거 어닐링 니켈 / 금 박막의 SEM 분석의 일례가도 4에 도시된다. 사전 제거에 니켈 / 금 접점의 표면은 그림 (a)에 표시됩니다. 제거 후 특정 니켈 / 금 필름의 같은 지역의 밑면은 그림 (b)에 나타나있다. 둘 사이의 관계가있을 경우 표면 및 하부 형태의 비교는 결정할 수있다. 두 이미지를 비교할 때, 예를 ?...

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Analysis of Contact Interfaces for Single GaN Nanowire Devices

기술은 접촉 / 기판과 하나의 GaN 나노 와이어 장치의 접촉 / NW 인터페이스의 시험 및 특성화를 허용하기 위해, 기판에서의 Ni / AU 접촉 금속 필름을 제거하는 개발되었다.

단 하나의 GaN 나노 와이어 장치에 대한 문의 인터페이스의 분석

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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연구

공학

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