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] .
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.
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] .
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] .
Nanotechnologie | |
---|---|
Příbuzné vědy | |
Osobnosti | |
Podmínky | Nanočástice |
Technika | |
jiný |
|