Yazarlar Boulder Standartlar ve Teknoloji Ulusal Enstitüsü, onların yardım için CO Kuantum Elektroniği ve Fotonik Bölümü&#39;nde bireyleri kabul etmek istiyorum.

Bu deneylerde kullanılan GaN NWS Si (111) alt-tabakalar 9 katalizörsüz moleküler ışın epitaksi (MBE) ile büyütülmüştür. Olarak yetiştirilen NWS ile substrattan NW süspansiyonunun hazırlanması için genel prosedür, Şekil 1 &#39;de gösterilmiştir. 1.. Nanotel süspansiyon hazırlanması <ol><li> Bu alt tabaka üzerine olarak yetiştirilen NWS bir küçük (&lt;5 mm x 5 mm) bir parça keser. </li><li> Izopropanol, yaklaşık 1 ml (IPA) ile küçük kapaklı şişe doldurun. </li><li> Substrattan NWS çıkarmak için yaklaşık 30 saniye için kap ve sonikasyon kapatmak için şişe içine yarılmış parça yerleştirin. Hazırlandıktan sonra, NW süspansiyon uzun bir süre boyunca uygun bir kalır. </li></ol> 2. Yüzey Hazırlığı Kullanılan alt-tabakalar (ρ ~ 0,001-0,005 Ω-cm) 3-Si inç her iki tarafta da termal olarak yetiştirilen SiO 2 200 nm ile çok-katkılı gofret edilir. <ol><li> Ele eğersilikon yüzeye ctrical temas istenen, aşağıdaki koşullar için, O 2 akım = 20 sccm, CHF 3 akım = 50 sccm, -240 V önyargı, 120 W ile bir RIE yakıcısı kullanarak gofret arkasından oksit kapalı etch 20 dk. Bu adım ayrıca, elektron mikroskopi sırasında numunenin şarj önlemeye yardımcı olur. </li><li> Oksit etche sonra, 5 dakika boyunca aseton ~ 100 ml ile 1000 ml beher içine bir tripod tutucusu kullanarak aşağı yüz batırmak suretiyle temiz gofret. </li><li> Asetondan gofret çıkarın ve hemen solvent atıklar için kullanılacak bir boş 1000 ml&#39;lik bir cam kaba, fazla IPA bir püskürtme şişesi kullanılarak gofretin iki tarafını durulayın. </li><li> IPA kullanılarak 2. adımı tekrarlayın. </li><li> Solvent atık beher üzerinde deiyonize H 2 O ile gofret durulama adımı 3 tekrarlayın. </li><li> Deiyonize H 2 O kullanarak 2. adımı tekrar </li><li> Sıkıştırılmış kuru N 2 kullanarak gofret kuru üfleyin. </li></ol> 3. Nanotel Dağılma <ol><li> W temiz parçalamakafer içine 4 eşit çeyrek. Her çeyrek 3 kişi desenleri Şekil 2A ve B gösterilen genel alanlarda bunun üzerine yatırılan var olacaktır. </li><li> Önce süspansiyon içinde muntazam bir NW konsantrasyonu elde etmek amacıyla, dağıtma NW süspansiyonu şişeyi sonikasyon. </li><li> İstenilen damla boyutu (3-30 ul) için mikropipet ayarlayın ve viyalden NW süspansiyon çizin. </li><li> Dağılma için kullanılacak olan alt-tabaka parçası (¼ gofret) alın ve NW süspansiyon kenarlarına uzağa göç etmez, böylece düzeyde olduğundan emin olun. </li><li> Temas model yatırılır genel alanında Si substratın (oksitlenmiş) ön yüzeyi üzerine NW süspansiyon dağıtın. Eğer istenirse, önceki açılan sonra çözücü aynı bölgede NW süspansiyon, ilave yatırma damla tamamen buharlaşmadan. </li><li> Bir kişi model olacak diğer 2 alanlar için adım 3.4 tekrarlayın. Daha fazla NW süspansiyon dağıtmak etmeyinÇapraz bulaşmayı önlemek için tek bir substrat parça (¼ gofret) 1 büyüme vadede daha. Alt-tabaka üzerine KB süspansiyonunun dağılımı Şekil 2C ve D &#39;de gösterilmiştir. </li><li> NW süspansiyonun son damla buharlaştıktan sonra, bir tripod tutucu örnek yüzü aşağı bakacak şekilde yerleştirmek ve yavaşça istenmeyen yabancı maddeleri uzaklaştırmak için aseton ve izopropanol arka arkaya banyosu içinde daldırma. Deiyonize H2O içinde durulayın ve N2 kuru darbe. Fışkırtma şişe kullanımı ya da yüzeyden NWS aşırı kaldırılmasını engellemek için, bu temizleme işlemi sırasında solvent sonikasyon etme. </li></ol> 4. İletişim Pattern Fotolitografi ~ 20 ° C ve ~% 40 bağıl nem, ortam koşullarına sahip bir temiz oda temas modelini yaratmak için standart fotolitografik tekniklerini kullanın. Maske hizalama yoğunluğu (4.6 adım), maruziyet süresi (adım 4.8) ve zaman (adım 4.9) geliştirmek ekipman bağımlı bir olacaktırnd yaklaşık 0.5 um altı kesilmiş bir asansör-off-karşı (LOR) ile azami desen tanımı üretmek üzere ayarlanmalıdır. <ol><li> Spin kalkış 45 saniye için (2) 2000 rpm, 10 saniye için (1) 300 rpm bir iki aşamalı bir tarifi kullanarak numune üzerine karşı. </li><li> 150-170 ° C&#39;de 5 dakika boyunca pişirmek için bir sıcak plaka üzerinde numunesi yerleştirin </li><li> Örnek çıkarın ve 30 saniye soğumasını bekleyin ve sonra (2) 45 saniye boyunca 5,000 rpm&#39;de 3 sn (1) 1.000 rpm iki aşamalı bir tarifi kullanarak çeliğin üzerinde dönerler. </li><li> 115 ° C&#39;de 1 dakika boyunca pişirmek için bir sıcak plaka üzerinde numunesi yerleştirin </li><li> Örnek 1 dakika soğumasını bekleyin. </li><li> 1.90 mW / cm 2 ~ bir ışık yoğunluğuna maske hizalama kalibre. </li><li> Yüklü kontak desen için uygun maske maske ile hizalayıcısı içine örnek yükleyin. </li><li> Maske ile temas örnek getirin ve 24 sn için örnek maruz. </li><li> 21 sn için geliştirici bir şişeye örnek dönen tarafından photoresist&#39;i geliştirin. </li><li> Deiyonize H 2 O ile durulayın ve w kuru darbeith N 2. </li></ol> 5. Önce Metal Birikimi için yakma, Örnek H 2 O banyosu: Önceki metal birikimi için elektron ışınlı buharlaştıncıya örnekleri yükleme için, desenli gofret bir UV ozon tedavisi ve HCl verir. <ol><li> 80 sccm&#39;dir ultra-yüksek saflıkta O 2 debi ile 10 dakika boyunca UV Ozon üreteci yükleyin örnekleri. </li><li> Sonra UV ozon tedavisi, bir HCI yer örnekler: Oda sıcaklığında 1 dakika boyunca H 2 O (01:10) çözeltisi. </li><li> Deiyonize H 2 O ile örnekleri durulayın ve N2 ile hafifçe kuru darbe. </li></ol> 6. İletişim Metallerin elektron ışın Buharlaşma <ol><li> Hemen ön işleminden sonra, e-ışın evaporatörde vidaları ve klipleri ve güvenli silindirin kullanıldığı plakaya örnekleri monte. Yeterli Ni ve Au birikimi için kullanılabilir olduğundan emin olun. </li><li> Basınç P altında 1,3 x 10 -3 kadar odasını aşağı pompaBir (1 μTorr) (gecede pompa gerekebilir). </li><li> 10 kV yüksek gerilim ayarlayın ve 5 devirde örneklerinin dönmesini başlar. Emin olun deklanşör kapalı. </li><li> Ni pota seçin ve kristal hızı monitörü içine Ni için parametreleri girin. Deposit 50 nm ± 0.1 nm / sn &#39;lik bir birikim oranında Ni (500 Å). </li><li> Ni kaynağı yeterince (~ 15 dk) soğuduktan sonra, Au potaya geçmek Au için olanlara parametrelerini değiştirmek ve ~ 0.1 nm / sn bir birikim hızında Au mevduat 100 nm (1.000 Å). </li><li> Au pota (~ 10 dk) soğuduktan sonra, odasına havalandırma ve örnek şaryoyu boşaltın. Metal kalınlığı emin ise, Ni / Au kalınlığını belirlemek için bir profilometre kullanır. </li></ol> 7. İletişim Metal Lift-off <ol><li> Levhanın numune alın ve çeliğin üzerinde biriken metal kapalı kaldırmak için bir kaç saat için oda sıcaklığında bir fotorezist sıyırıcı banyosunda yerleştirin. Eğer arzu edilirse, hızlanma için yaklaşık 50-60 ° C banyo sıcaklığı yükseltmekhızı asansör-off. </li><li> Metal tamamen kapalı çıkmazsa, zorla yüzeyden kalan istenmeyen metal kaldırmak için Remover bir PG fışkırtma şişe kullanın. Bu nanotellerdir metal serbest kırılmasına neden olabilir, çünkü örnek sonikasyon etmeyin. </li><li> Bir solvent atık behere IPA ile numuneden Remover PG durulayın ve temiz IPA bir beher içine numuneyi. </li><li> Sonra tekrarlayın deiyonize H 2 O kullanarak adım 7.3 ve N 2 kullanarak örnek kuru darbe. </li></ol> 8. İletişim Tavlama Tavlı cihazları ile bu karşılaştırmak amacıyla kontak tavlama önce test cihazları. Işlem gazı olarak çok yüksek saflıkta N-2/2 O (3:1) ile hızlı bir ısıl annealer (RTA) kullanılarak Ni / Au filmlerin temas tavlama yapın. <ol><li> Metal temas birikimi sonra dengeye ulaşmış sağlamak için, tavlama numunelerin önce temas metal çıkarıldıktan sonra en az 24 saat bekleyin. </li><li&gt; Herhangi bir numune olmadan 5 dakika boyunca 650 ° C&#39;lik bir sıcaklıkta 2 N / O 2 çalıştırarak RTA temizleyin. </li><li> Yük örnekler ve 1.4 SLPM için N, akış hızı 2 / O 2 ayarlayın. </li><li> 10 dakika boyunca 550 ° C &#39;de tavlama örnekleri. Sıcaklık rampa hızı ~ 500 ° C / dakika olmuştur. </li></ol> 9. Ni / Au Film Temizleme Ni / Au filmin çıkarılması yıkıcı bir süreç olduğu için, cihazlar, tipik olarak görüntülenmiş ve bu aşamada daha önce test edilir. Ni / Au filmin çıkarılması için uygulanan prosedür, Şekil 3 &#39;de gösterilmiştir. <ol><li> Ni / Au filmi çıkarmadan önce temas tavlama sonra en az 24 saat bekleyin. </li><li> Ilgi alanı olan örnek bir parça keser. Numunenin emin olun boyutu ilgi alanı dokunmadan bir cımbız ile kenarları kapmak için yeterince büyük. </li><li> SEM pin saplama bağlama kolayca taşınır veya alınabilir böyle bir tutucuya monte sabitleyin. </li><li> C Bir parçamontaj yüzeyine onductive karbon bant düz. Karbon bant parçası kaldırılacak olan filmin alanından daha büyük olması gerekir. Montaj yüzeyinin kesin boyutu olan bir iletken karbon sekmesi bu uygulama için çok iyi çalışıyor. Yavaş ve dikkatli yüzeyi mümkün olduğunca düzgün olmasını sağlamak için montaj yüzeyine karbon kaset veya sekmesini uygulayın. </li><li> Sıkıca bağlama yüzeyine yapışan, böylece bir parmak kullanılarak, bant desteğini çıkarmadan önce, bant sert bastırmayın. Bant numunesi ile kapalı gelmiyor ki bu çok önemli. </li><li> Bir parçalanan örnek parça alın ve yavaşça cımbız ile işleme için kullanılan numunenin alanı kenar (Şekil 3A) sarkıyor gibi, doğrudan montaj kenarı boyunca karbon bant üzerine ilgi alanını yatıyordu. Numune bant üzerine yerleştirildikten sonra, Ni / Au filmi tahrip önlemek amacıyla yeniden konumlandırılması için çıkarmayın. </li><li> Sıkıca bastırınNumunenin geri forseps (Şekil 3B) kullanılarak. Bu örnek kırılmasına neden olabilir, çünkü bağlama etrafında numune üzerinde çok sert basmamaya özen kenarları. </li><li> Tabakayı kaldırmak için, temiz bir tıraş bıçağı veya neşter almak ve yavaşça örnek (Şekil 3C) ve kenarları boyunca alt-tabaka ve bant arasına içinde sıkışma. Dikkatle tabaka kolayca cımbız ile kapma tarafından soyulmuş olabilir kadar biraz daha jilet bıçağı her zaman dürterek, bu işlemi tekrarlayın. Çok fazla kuvvet kullanarak örnek kırabilir. Alt-tabaka ile çıkıyorsa bandı tutmak için, (Şekil 3C), alt tabakanın kanırtarak zaman alt-tabakaya bitişik olan, bandın alanı üzerine forseps bir çift veya bir sonda yerleştirin. Tavlanmış Ni / Au film şeridinin (Şekil 3D) yapışık kalmalıdır. Ortalama olarak, bu adımı tamamlamak için yaklaşık 1 dakika sürer. </li><li> Görüntü kısa sürede öylesine bir SEM kullanılarak yeni kaldırıldı Ni / Au filmiBu Kirlenmiş önce s filmin yeni maruz arayüzü gözlemlemek. </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>

Çıkar çatışması ilan etti.

Sunulan teknik temas / alt-tabaka ve bir NW cihazlar temas / NW mikro-analizi için olanak sağlar. Bu tekniğin başlıca avantajları düşük maliyet ve basitlik vardır. Bu alt-tabaka ile bir büyük ölçüde yanı sıra tek tek NWS bir mikrometreden daha küçük ölçekte iletişim arayüzü kalitatif ve kantitatif analiz için izin verir. Örnek montaj için filmin kaldırılması ve SEM pin taslakları için karbon bant kullanımı mümkün analizi temiz düşük basınçlı ortamlar gerektiren karakterizasyon ...

Tek-NW cihazlar bir yalıtkan alt-tabaka üzerine bir NW süspansiyon dağıtıcı ve rastgele oluşturulmuş iki terminal cihazları ile sonuçlanan geleneksel fotolitografi ve metal kaplama, alt-tabaka ile temas pedleri üzerinde oluşturulmasıyla yapılmaktadır. Bir Si gofret üzerine kalın bir SiO 2 film tipik olarak, bir alt-tabaka yalıtıcı 1,2 olarak kullanılır. Bir SiO 2 yüzeyinde biriken metaller için, ısıl işlem elde edilen bir ortak bir sorun metal / SiO 2 arayüzünde boşluk oluşumu meydana gelmesidir. Çatlama ve metal filmin delaminasyon ek olarak, bu boşluk oluşum olumsuz temas alanının bir azalmaya neden olduğu direncinde bir artış cihazın performansını etkileyebilir. 2 / O 2 atmosfer N okside Ni / Au kontaklar p-GaN 3-7 uygulanan baskın temas düzeni vardır. Bir N2 / O 2 ısıl işlem sırasında, Ni NiO ve Au aşağı doğru yayılır oluşturmak için yüzeye yayılıralt-tabaka yüzeyi. Bu çalışmada, kontak / NW ve kontak / SiO 2 arayüzleri aşırı boşluk oluşumu SiO 2 8 nws Ni / Au kontakların tavlama sırasında meydana gösterilmiştir. Tavlanmış Ni / Au filmin yüzey morfolojisi, ancak, boşlukların varlığı ya da boşluk oluşumu meydana derecesini göstermez. Bu sorunu çözmek için, substrat ve NWS ile temas arayüzü analiz etmek için SiO 2 / Si yüzeyler Ni / Au kişileri ve GaN nws kaldırılması için bir teknik geliştirdi. Bu teknik, substrata zayıf bir yapışma sahip herhangi bir iletişim yapısının çıkarılması için de kullanılabilir. Onları gömülü GaN NWS ile Ni / Au filmler C-bant ile SiO 2 substrattan çıkarılır. Karbon bant birkaç diğer araçlarla birlikte taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak karakterizasyonu için montaj standart bir pin yapıştırılır. Fab için detaylı prosedürTek GaN NW cihazlar ve iletişim arayüzü morfolojisi analizi rication açıklanmıştır.

<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

SiO 2 fabrikasyon tek GaN nanotel (NW) cihazlar nedeniyle temas / SiO 2 arayüzü de boşluk oluşmadan tavlama sonra güçlü bozulması sergileyebilir. Bu boşluk oluşumu ve çatlama direnci artırmak veya NW cihazın bir tam yetmezliğine yol açabilir metal film, delaminasyon neden olabilir. Boşluk oluşumu ile ilgili sorunları gidermek amacıyla, bir teknik kişi / substrat ve tek GaN KB cihazların iletişim / KB arayüzlerin incelenmesi ve karakterizasyonu için izin vermek için alt tabakalardan Ni / Au temas metal filmler kaldırır geliştirilmiştir. Bu prosedür, alt-tabaka ve NWS için iletişim filmlerinin yapışma derecesini belirler ve alt-tabaka ve nanotellerin ile temas arayüzünün morfolojisi ve bileşimin karakterizasyonu için izin verir. Bu teknik aynı zamanda NW süspansiyon A&#39;dan kalan artık kirlenmenin miktarını değerlendirmek için yararlıdırnd önce metal birikimi NW-SiO 2 yüzeyinde fotolitografik süreçler. Bu prosedürün ayrıntılı adımlar a SiO 2 alt-tabaka üzerinde Mg-katkılı GaN NWS tavlanır Ni / Au kontakların çıkarılması için sunulmuştur.

C-bant kullanılarak SiO 2 alt-tabaka çıkarıldı tavlanmış Ni / Au filmler SEM analizi bir örneği, Şekil 4&#39;te gösterilmiştir. Önce çıkarılması için bir Ni / Au temas yüzeyi Şekil 4A&#39;da gösterilmiştir. Çıkarılmasından sonra söz konusu Ni / Au filmin aynı alanının alt Şekil 4B&#39;de gösterilmiştir. Ikisi arasında bir ilişki olup olmadığı yüzey ve alt morfolojisinin karşılaştırılması belirlemenize yardımcı ol...

Watch this Scientific Journal Video about Analysis of Contact Interfaces for Single GaN Nanowire Devices at JoVE.com

Analysis of Contact Interfaces for Single GaN Nanowire Devices

Bir teknik kontak / substrat ve tek GaN nanotel cihazların iletişim / KB arayüzlerin incelenmesi ve karakterizasyonu için izin vermek için kendi alt tabakadan Ni / Au temas metal filmler kaldırır geliştirilmiştir.

Tek GaN Nanotel Cihazlar İletişim arabirimleri Analizi

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

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Engineering

9.3K Görüntüleme.  National Institute of Standards and Technology.  Bir teknik kontak / substrat ve tek GaN nanotel cihazların iletişim / KB arayüzlerin incelenmesi ve karakterizasyonu için izin vermek için kendi alt tabakadan Ni / Au temas metal filmler kaldırır geliştirilmiştir. 

Video: Analysis of Contact Interfaces for Single GaN Nanowire Devices

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.

Organofosfor Bileşikleri Kullanma Silikon Yüzeyler ve Nanotellerin monolayer İletişim Doping

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

Mühendislik

Thermal Measurement Techniques in Analytical Microfluidic Devices

Thermal measurement techniques have been used for many applications such as thermal characterization of materials and chemical reaction detection. Micromachining techniques allow reduction of the thermal mass of fabricated structures and introduce the possibility to perform high sensitivity thermal measurements in the micro-scale and nano-scale devices. Combining thermal measurement techniques with microfluidic devices allows performing different analytical measurements with low sample consumption and reduced measurement time by integrating the miniaturized system on a single chip. The procedures of thermal measurement techniques for particle detection, material characterization, and chemical detection are introduced in this paper.

Here, we present three protocols for thermal measurements in microfluidic devices.

Analitik mikroakışkan Cihazlar Termal Ölçme Teknikleri

Thermal measurement techniques have been used for many applications such as thermal characterization of materials and chemical reaction detection. ...

Seedless Growth of Bismuth Nanowire Array via Vacuum Thermal Evaporation

Here a seedless and template-free technique is demonstrated to scalably grow bismuth nanowires, through thermal evaporation in high vacuum at RT. Conventionally reserved for the fabrication of metal thin films, thermal evaporation deposits bismuth into an array of vertical single crystalline nanowires over a flat thin film of vanadium held at RT, which is freshly deposited by magnetron sputtering or thermal evaporation. By controlling the temperature of the growth substrate the length and width of the nanowires can be tuned over a wide range. Responsible for this novel technique is a previously unknown nanowire growth mechanism that roots in the mild porosity of the vanadium thin film. Infiltrated into the vanadium pores, the bismuth domains (~ 1 nm) carry excessive surface energy that suppresses their melting point and continuously expels them out of the vanadium matrix to form nanowires. This discovery demonstrates the feasibility of scalable vapor phase synthesis of high purity nanomaterials without using any catalysts.

A protocol for seedless and high yield growth of bismuth nanowire arrays through vacuum thermal evaporation technique is presented.

Vakum Isıl Buharlaşma yoluyla bizmut Nanotel Array Çekirdeksiz Büyüme

Here a seedless and template-free technique is demonstrated to scalably grow bismuth nanowires, through thermal evaporation in high vacuum at RT. ...

Solvent Bonding for Fabrication of PMMA and COP Microfluidic Devices

Thermoplastic microfluidic devices offer many advantages over those made from silicone elastomers, but bonding procedures must be developed for each thermoplastic of interest. Solvent bonding is a simple and versatile method that can be used to fabricate devices from a variety of plastics. An appropriate solvent is added between two device layers to be bonded, and heat and pressure are applied to the device to facilitate the bonding. By using an appropriate combination of solvent, plastic, heat, and pressure, the device can be sealed with a high quality bond, characterized as having high bond coverage, bond strength, optical clarity, durability over time, and low deformation or damage to microfeature geometry. We describe the procedure for bonding devices made from two popular thermoplastics, poly(methyl-methacrylate) (PMMA), and cyclo-olefin polymer (COP), as well as a variety of methods to characterize the quality of the resulting bonds, and strategies to troubleshoot low quality bonds. These methods can be used to develop new solvent bonding protocols for other plastic-solvent systems.

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.

PMMA İmalat ve COP mikroakışkan Cihazlar için çözücü Bağlar

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.

Işık saçılma Profiler (SLPS) Tabanlı Metodoloji İntraoküler Lenslerden İleri ve Geri Işık Saçılımını Kantitatif Olarak Değerlendirmek İçin Tarama

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.

Akış yoluyla Dielectrophoresis: Yüksek performanslı çözüm processable Nanowire cihazları imalatı için düşük maliyetli bir yöntem

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.

Tek katmanlı dikdörtgen SnSe büyük ölçekli pul imalatı atmosfer basıncı

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.

Biyomedikal Havacilik için refraktif Dizin eşleşen cihazların imalat

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.

Gümüş Nanowire elektrot ve CD tampon katmanı arasında cu (ın, GA) se2 ince-film güneş pilleri arasında sağlam Nanoölçek temas imalatı

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.

Dijital Görüntü Korelasyonkullanılarak Kaynaklı Örneklerin Rezonans Yorulma Testinde Çatlak İzleme

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