Princ technologie

Technologie Prince  je metoda pro vytváření trojrozměrných mikro- a nanostruktur založených na separaci napjatých polovodičových filmů od substrátu a jejich následném složení do prostorového objektu. Technologie je pojmenována po vědci, který pracoval v Ústavu fyziky polovodičů Sibiřské pobočky Ruské akademie věd Viktoru Jakovlevičovi Princeovi , který tuto metodu navrhl v roce 1995 [1] [2] .

Základy

V nejjednodušší verzi, abychom demonstrovali možnost tvorby trojrozměrných struktur, jsme použili napínané dvouvrstvé filmy (GaAs / InGaAs, kde GaAs je vnější vrstva) pěstované na substrátu arsenidu galia (GaAs) (s obětní vrstvou AlAs ), pěstované metodou molekulární epitaxe . Tenký film (několik monovrstev) je namáhán, protože mřížková konstanta nenapjaté vrstvy ternární sloučeniny InGaAs je větší než u GaAs (proto se během růstu získá stlačená vrstva InGaAs) a když se oddělí od substrátu, má tendenci se narovnávat, což vytváří kroutící moment a nakonec vede ke skládání filmu. K oddělení bifilmu se používá selektivní (to znamená, že rychlosti leptání různých látek se velmi liší) tekuté leptadlo (vodný roztok HF ), které odstraní obětní vrstvu AlAs bez ovlivnění ostatních sloučenin [3] . Při skládání se získá role (nebo trubička), která se může skládat z mnoha desítek závitů. Při použití monovrstev látek typu GaAs/InAs (nesoulad mřížkových konstant dosahuje 7 %) je možné získat polovodičové nanotrubice o průměru až 2 nm [3] , které na rozdíl od uhlíkových nanotrubic mohou vznikat v určitých místech na podložce a s danými průměry pomocí litografií . Tyto volné dvouvrstvé filmy, sestávající ze dvou atomových vrstev různých materiálů, mají dokonalou atomovou strukturu vlastní plochému filmu na povrchu substrátu.

Aplikace

Metoda je poměrně flexibilní a lze ji aplikovat na mnoho systémů. Například Si/SiGe filmy na Si substrátu mohou také působit jako namáhaný systém. Zde je použito další leptadlo: vodný roztok NH 4 OH, který leptá křemík (mezi obětní vrstvou křemíku a substrátem se také používá dorazová vrstva, která špatně leptá křemík silně dopovaný borem ) [4] . Si/SiGe fólie se ukázaly jako vhodné pro vytváření polí trubiček (jehel) s okraji vyčnívajícími za okraj substrátu [5] . Pomocí filmů na bázi AlGaAs/GaAs/AlGaAs/InGaAs je možné vytvořit kvantovou jámu pro elektrony a získat dvourozměrný elektronový plyn (2DEG) ve vrstvě GaAs složením heterostruktury do trubice. Zde je nutné upravit technologii a použít směrované skládání namáhaných heterostruktur [6] .

Výzkum

Pokud je 2DEG umístěn ve vnějším stejnoměrném magnetickém poli, pak protože pohyb elektronů po filmu je omezen sousedními vrstvami (AlGaAs) s zakázaným pásmem větším než je u GaAs, elektrony se pohybují pouze pod vlivem normální složky magnetického pole na povrch filmu. Vzniká tak efektivní nehomogenní magnetické pole, které může vést k anizotropii magnetorezistence (odpor závisí na směru magnetického pole) [7] spojené s tzv. statickým kožním efektem , vznikajícím v důsledku nehomogenity magnetického pole. [8] .

Poznámky

1. ↑ Finger Volume 13, no. 15/16 (2006) (nedostupný odkaz) . Získáno 8. července 2007. Archivováno z originálu dne 30. září 2007. (neurčitý) 
2. ↑ Princ V. Ya. et. al. Inženýrství nanoměřítek využívající řízenou tvorbu ultratenkých trhlin v heterostrukturách Microelectronic Engineering 30 , 439 (1996) doi : 10.1016/0167-9317(95)00282-0
3. ↑ 1 2 Prinz V. Ya. et al ., Volně stojící a přerostlé InGaAs/GaAs nanotrubice, nanohelixy a jejich pole Physica E 6 , 828 (2000) doi : 10.1016/S1386-9477(99)00249-0 .
4. ↑ Zhang L. a kol. , Volně stojící Si/SiGe mikro- a nano-objekty Physica E 23 , 280 (2004) doi : 10.1016/j.physe.2003.12.131 .
5. ↑ Good SV et. al ., Metoda směrového válcování pro napnuté SiGe/Si filmy a její aplikace na výrobu dutých jehel Thin Solid Films 489 , 169 (2005) doi : 10.1016/j.tsf.2005.05.013 .
6. ↑ Vorob'ev AB et al ., Směrové válcování napjatých heterofilmů Semicond. sci. Technol. 17 614 (2002) doi : 10.1088/0268-1242/17/6/319 .
7. ↑ Vorob'ev AB et. al. Obrovská asymetrie podélné magnetorezistence ve vysoce pohyblivém dvourozměrném elektronovém plynu na válcovém povrchu Phys. Rev. B 75 , 205309 (2007) doi : 10.1103/PhysRevB.75.205309 Předtisk
8. ↑ Chaplik A. JETP Lett. 72 , 503 (2000).

Literatura

• Dragunov V. P., Neizvestny I. G., Gridchin V. A. Základy nanoelektroniky. - 2. vyd. - Logos, 2006. - S. 494. - ISBN 5-09-5-98704-054-X.

Odkazy

• Galina Kazarina Atom urgentní "Expert Siberia" č. 22 (164). Získáno 9. července 2007 .
• Yu.Aleksandrova Žijeme v době, kdy se vědecké fantazie mění ve skutečnost… „Věda na Sibiři“ č. 47 (2582). Získáno 9. července 2007 .