Nghiên cứu các chế độ định hình quy mô nano của bề mặt silicon thông qua quá trình ôxi hóa anodic cục bộ

Pleiades Publishing Ltd - Tập 13 - Trang 84-89 - 2018
V. V. Polyakova1, V. A. Smirnov1, O. A. Ageev1
1Institute of Nanotechnologies, Electronics and Instrumentation, “Nanotechnologies” Research and Educational Centre, Southern Federal University, Taganrog, Russia

Tóm tắt

Các chế độ định hình quy mô nano của bề mặt nền silicon n-type (100) được nghiên cứu thông qua quá trình ôxi hóa anodic cục bộ (LAO). Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối và điện áp xung trong quá trình LAO đến các tham số hình học của cấu trúc nano oxit silicon (SONs) và cấu trúc nano theo hình dạng (SPNs) hình thành trong quá trình ăn mòn lỏng của SONs được làm sáng tỏ. Kết quả cho thấy việc tăng biên độ điện áp xung LAO từ 10 lên 20 V dẫn đến sự gia tăng chiều cao của SON từ 0.6 ± 0.2 nm lên 2.0 ± 0.3 nm ở độ ẩm tương đối 70 ± 1%. Những kết quả này có thể được ứng dụng trong việc thiết kế các quy trình công nghệ trong chế tạo điện tử nano silicon dựa trên các yếu tố sử dụng công nghệ nano đầu dò quét.

Từ khóa

#ôxi hóa anodic cục bộ #cấu trúc nano oxit silicon #chế độ định hình #quá trình công nghệ #điện tử nano silicon

Tài liệu tham khảo

V. K. Nevolin, Probe Nanotechnology in Electronics (Tekhnosfera, Moscow, 2014) [in Russian]. B. Mohammad, M. A. Jaoude, V. Kumar, D. M. A. Homouz, H. A. Nahla, M. Al-Qutayri, and N. Christoforou, “State of the art of metal oxide memristor devices,” Nanotechnol. Rev. 3, 301–309 (2015). V. I. Avilov, O. A. Ageev, A. S. Kolomiitsev, B. G. Konoplev, and V. A. Smirnov, “The formation and study of the memristors matrix based on titanium oxide by using probe nanotechnologies methods,” Semiconductors 48, 1757–1762 (2014). V. I. Avilov, O. A. Ageev, V. A. Smirnov, M. S. Solodovnik, and O. G. Tsukanova, “Studying the modes of nanodimensional surface profiling of gallium arsenide epitaxial structures by local anodic oxidation,” Nanotechnol. Russ. 10, 214–219 (2015). T. H. Chung, W. H. Liao, and S. Y. Lin, “The fabrication of nanomesas and nanometal contacts by using atomic force microscopy lithography,” J. Appl. Phys. 108, 094316 (2010). Z. J. Chew and L. Li, “A discrete memristor made of ZnO nanowires synthesized on printed circuit board,” Mater. Lett. 91, 298–300 (2013). N. Ghenzi, D. Rubi, E. Mangano, G. Gimenez, J. Lell, A. Zelcer, P. Stoliar, and P. Levy, “Building memristive and radiation hardness TiO2-based junctions,” Thin Solid Films 550, 683–688 (2014). G. Rius, M. Lorenzoni, S. Matsui, M. Tanemura, and F. Perez-Murano, “Boosting the local anodic oxidation of silicon through carbon nanofiber atomic force microscopy probes,” Beilstein J. Nanotechnol. 6, 215–222 (2015). A. K. Soea, S. Nahavandia, and K. Khoshmanesh, “Neuroscience goes on a chip,” Biosens. Bioelectron. 1 (35), 1–13 (2012). A. T. Giannitsis, “Microfabrication of biomedical labon-chip devices,” Eston. J. Eng. 17, 109–139 (2011). R. Panajotović, “Cleaning silicon and gold-coated substrates for SPM measurements,” European Network on Applications of Atomic Force Microscopy to Nano-Medicine and Life Sciences (2013). www.afm4nanomedbio. eu. V. I. Avilov, O. A. Ageev, Yu. F. Blinov, B. G. Konoplev, V. V. Polyakov, V. A. Smirnov, and O. G. Tsukanova, “Simulation of the formation of nanosize oxide structures by local anode oxidation of the metal surface,” Tech. Phys. 60, 717–723 (2015). O. A. Ageev, V. A. Smirnov, M. S. Solodovnik, A. V. Rukomoikin, and V. I. Avilov, “A study of the formation modes of nanosized oxide structures of gallium arsenide by local anodic oxidation,” Semiconductors 46, 1616–1621 (2012). A. O. Ageev, B. G. Konoplev, V. V. Polyakov, A. M. Svetlichnyi, and V. A. Smirnov, “Photoassisted scanning-probe nanolithography on Ti films,” Russ. Microelectron. 36, 353–357 (2007). O. A. Ageev and V. A. Smirnov, “Method of measurement of the geometric parameters of the arrays of oxide nano-structures by atomic force microscopy,” MVI 2 (94), 43–50 (2009). V. I. Shevyakov, “Local probe oxidation. Principal problems,” Izv. Yuzh. Fed. Univ., Tekh. Nauki 117 (4), 35–39 (2011). A. I. Volkov and I. M. Zharskii, Large Chemical Handbook (Sovrem. Shkola, Minsk, 2005) [in Russian].