Делать По Образцу и Осмотр Nano-Тесемок Graphene Используя Орион Плюс Микроскоп Иона Гелия от Карл Zeiss

Покрытые Темы

Предпосылка
Возможность
ORION® ПЛЮС Разрешение
ORION® ПЛЮС Возможности
Применение

Предпосылка

Плоские электронные свойства graphene представляют потенциал для его к функции как проводник, транзистор, многоточие суммы, молекулярный переключатель, или другие приборы. В Виду Того Что graphene показывает слабую вязку из плоскости, кондукция существенно плоска ли graphene в контакте с субстратом или о в открытом космосе. Боковое удерживание путя кондукции необходимо для того чтобы проектировать эти свойства. Одно потенциально важное удерживание semiconducting nanoribbon. По Мере Того Как ширина тесемки уменьшает под 20 nm, bandgap увеличивает над тепловой энергией комнатной температуры, которая раскрывает дверь для продукции транзисторов с высокими включеный-выключеными коэффициентами наличности.

Возможность

Метод необходим для того чтобы создать узкую часть тесемок достаточно для того чтобы создать удерживание суммы которое производит пожеланное bandgap. Недостатки, однако, к много из методов используемых для того чтобы сделать по образцу graphene в nano-тесемки. Сопротивлять-Основанное литографирование только демонстрировало творение тесемки вниз к немного 10 нанометров в ширине. Этот процесс также выходит выпарки на graphene которые причиняют его струиться, требуя экстренного шага чистки. Этот метод не жизнеспособн на freestanding graphene, том. Просматривая методы зонда, пока предлагающ высокое пространственное разрешение, медленны - и их также нельзя использовать на freestanding graphene. Ион филируя с традиционным LMIS-основанным FIB не могл создать узкую часть достаточные структуры и также не создает значительно повреждение к слою.

ORION® ПЛЮС Разрешение

Микроскопия иона Гелия (HIM) предлагает способность унести и подвергать механической обработке иона высокой точности и воображение разрешения sub-нанометра с высокой поверхностной чувствительностью для того чтобы проверить картины созданные в graphene. Nano-Тесемки могут быть, котор подвергли механической обработке узкой частью достаточно, котор нужно получить глубоко в режим удерживания суммы и также поддержать очень длинние коэффициенты сжатия. Доза к стану через graphene 2 порядка величины более высоко чем то необходима для типичного изображения, поэтому возможно к non-destructively изображению graphene-основанная система сразу в микроскопе перед и после делать по образцу. Простые филируя картины можно создаться с ORION® ПЛЮС интерфейс ПО; для более сложных стратегий, генератор картины литографированием можно дать управление управления рулем луча. Мы иллюстрируем эти возможности ниже путем выделять ЕГО исследование которое было унесено.

ORION® ПЛЮС

изготовление Nano-Тесемки было унесено Др. Даниелем Pickard на Национальном Университете Сингапура. Для того чтобы иметь доступ к ому graphene, была использована вафля кремния с 300 nm из поверхностной окиси, в который был вытравлен блок 3 гнезд диаметра µm. Графитообразные бляшки вниз к однослойной толщине (т.е. graphene) были депозированы методом отслаивания. Оптически взаимодействие было использовано для того чтобы определить отсчет слоя и в частности определить зоны graphene. Сразу сочинительство луча иона nano-тесемок было выполнено путем адресовать луч гелия, типично на энергии луча 30 keV, с Системой Поколения Картины Нанометра (NPGS, от Систем Литографированием JC Nabity, Bozeman, Монтаны).

Диаграмма 1. Суспендировала nano-тесемки созданные филировать иона гелия. Левая Сторона: 20 nm широкое. Право: 10 nm широкое.

На Диаграмму 1 визуализирует систему и показывает результаты 2 изготовлений nano-тесемки. Изображение идущий сверху вниз взгляд одного из гнезд в субстрате, предусматривано в этот случай с 1-3 слоями graphene. На левой стороне тесемка 300 nm длинняя была создана, с 220 nm из своей длины ой над гнездом. Своя ширина была запрограммирована для того чтобы быть 20 nm, давая ый коэффициент сжатия 11: 1. Запрограммированная ширина в соответствии с полной ширины на половинном максимуме серого уровня наблюдаемого в изображении. Тесемка на праве 350 nm длиной, при ое 240 nm. Своя ширина 10 nm, давая ый коэффициент сжатия 24: 1. Очень удобно, созданные структуры могут быть imaged с хорошим сигналом таким же лучем используемым для того чтобы подвергнуть их механической обработке. Сильный поверхностный сигнал от микроскопа подтвержен замечанием что бляшка почти опакова на этой толщине. Уровень контраста между ой частью тесемки и тем над субстратом как раз 17%. С способностью создать такие длинние структуры, возможно после этого сделать по образцу nano-тесемку между источником и сток контактирует для того чтобы сделать прибор функционального испытания.

Диаграмма 2. представление Шаржа стратегии nano-тесемки филируя.

2 фасетки процесса для подвергать механической обработке управление стратегии и дозы иона филируя. Для филируя стратегии было найдены, что было критическим уменьшить любое боковое усилие на тесемках во время их образования. Nano-тесемка сформирована творением 2 шлицев, проиллюстрированным в шарже Диаграммы 2. Выбранные быть в зависимости от ширины шлица ширина и длина конструкции тесемки но были продемонстрированы вниз до 5 nm широко. Если один шлиц филируется после завершения другого, то тесемка ломает. Поэтому филировать должен продолжать путем прикладывать всю дозу к сопротивляясь этапам в каждом шлице. После Этого луч направлен к следующему ломтику. Заказ проиллюстрирован численными ярлыками в Диаграмме 2.

Необходимо 3. Подвергая механической обработке серии для определения дозы иона было нужно создать nano-тесемки. Доза показанная каждым образцом, в блоках 1018 ions/cm2

.

Второй аспект управления производственным процессом прикладная доза. Это определено экспириментально. Серия дозы показана в Диаграмме 3. Филирован комплект тесемки «гребней», каждый гребень на дифференциально большой дозе. В диаграмме, доза (×1018 ions/cm2) показана рядом с каждым гребнем. В этот случай, необходимо, что18 2 освобождает 2.79×10 ions/cm гребень вполне. Эту структуру можно создаться внутри под 10 секундами.

Диаграмма 4. Тесемка 5, котор nm широкая подвергли механической обработке в ом механической обработке graphene с коэффициентом сжатия 60:1.

Как Только подвергая механической обработке стратегия определена, филируя точность можно более в дальнейшем исследовать. На Диаграмму 4 показано nanoribbon как раз 5 nm широко при коэффициент сжатия 60:1 созданный этим методом. Должно к высокопрочному graphene, более сложные формы можно создаться также.

Диаграмма 5. Nano-тесемка, котор подвергли механической обработке для того чтобы иметь шагнутую ширину.

В Диаграмме 5 была изготовлена тесемка с переменной шириной. Этапы около конца измеряют на 20 nm, после этого шаги ширины - вниз до 10 nm и окончательно до 5 nm на центре. Это делает его возможным подвергнуть структуры механической обработке определенные для того чтобы выразить различные поведения. Если ориентация graphene знана, то тесемки с или ориентацией «кресла» или «зигзага» можно произвести. Приборы для исследовать творение многоточий суммы смогли быть сделаны путем иметь по месту широкое пространство в узкой тесемке. Любую произвольную структуру перехода электрона можно подвергнуть механической обработке на быстром ходе, с высоким пространственным разрешением, и предлагая немедленных возможностях осмотра. Пока это примечание по применению сфокусировало на ом graphene, филировать также было продемонстрирован для graphene сразу на субстрате.

ORION® ПЛЮС Возможности

Ион филируя, высокое воображение которое также подчеркивает поверхностную деталь, польза точности Нанометра пространственного разрешения non-загрязняясь вида иона; литографский взаимодействовать инструмента картины.

Применение

Делать По Образцу и осмотр слоев graphene с нанометром вычисляют по маштабу характеристики для непосредственн-пишут изготовление прибора.

Источник: «Nano-Тесемка Graphene Делая По Образцу в ORION® ПЛЮС» Карл Zeiss

Для больше информации на этом источнике, пожалуйста навестиньте Карл Zeiss.

Date Added: Apr 29, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 01:52

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit