Prins teknologi

Prince-teknologien  er en metode til at danne tredimensionelle mikro- og nanostrukturer baseret på adskillelse af anstrengte halvlederfilm fra et substrat og deres efterfølgende foldning til et rumligt objekt. Teknologien er opkaldt efter en videnskabsmand, der arbejdede ved Institut for Halvlederfysik i Sibiriens afdeling af Det Russiske Videnskabsakademi Viktor Yakovlevich Prince , som foreslog denne metode i 1995 [1] [2] .

Grundlæggende

I den enkleste version, for at demonstrere muligheden for at danne tredimensionelle strukturer, brugte vi spændte tolagsfilm (GaAs / InGaAs, hvor GaAs er det ydre lag) dyrket på et galliumarsenid (GaAs) substrat (med et offer AlAs lag ), dyrket ved hjælp af molekylærstråleepitaksimetoden . En tynd film (flere monolag) belastes, fordi gitterkonstanten for det ubelastede lag af den ternære InGaAs-forbindelse er større end GaAs's (derfor opnås et komprimeret InGaAs-lag under vækst) og, når det er adskilt fra substratet, har en tendens til at rette sig ud, hvilket skaber et vridningsmoment og til sidst fører til filmfoldning. For at adskille bifilmen bruges et selektivt (det vil sige, hvor ætsningshastighederne af forskellige stoffer er meget forskellige) flydende ætsemiddel (vandig HF -opløsning ), som fjerner AlAs-offerlaget uden at påvirke andre forbindelser [3] . Ved foldning fås en rulle (eller et rør), som kan bestå af mange tiere omdrejninger. Ved anvendelse af monolag af stoffer af GaAs/InAs-typen (mistilpasningen af ​​gitterkonstanterne når 7%), er det muligt at opnå halvledernanorør op til 2 nm i diameter [3] , som i modsætning til kulstofnanorør kan dannes i visse steder på underlaget og med givne diametre ved hjælp af litografier . Disse løse tolagsfilm, der består af to atomlag af forskellige materialer, har en perfekt atomstruktur, der ligger i en flad film på substratoverfladen.

Ansøgninger

Metoden er ret fleksibel og kan anvendes på mange systemer. For eksempel kan Si/SiGe-film på et Si-substrat også fungere som et belastet system. Et andet ætsemiddel bruges her: en vandig opløsning af NH 4 OH, som ætser silicium (et stoplag bruges også mellem offerlaget af silicium og substratet, som dårligt ætser silicium stærkt doteret med bor ) [4] . Si/SiGe-film viste sig at være praktisk til fremstilling af arrays af rør (nåle) med kanter, der rager ud over kanten af ​​substratet [5] . Ved at bruge film baseret på AlGaAs/GaAs/AlGaAs/InGaAs er det muligt at danne en kvantebrønd for elektroner og opnå en todimensionel elektrongas (2DEG) i et GaAs-lag ved at folde heterostrukturen til et rør. Her er det nødvendigt at modificere teknologien og bruge rettet foldning af belastede heterostrukturer [6] .

Forskning

Hvis 2DEG er placeret i et eksternt ensartet magnetfelt, så bevæger elektronerne sig kun under påvirkning af den normale komponent, da elektronernes bevægelse over filmen er begrænset af nabolag (AlGaAs) med et båndgab større end GaAs. af magnetfeltet til filmoverfladen. Der opstår således et effektivt inhomogent magnetfelt, som kan føre til anisotropi af magnetoresistensen (modstanden afhænger af magnetfeltets retning) [7] forbundet med den såkaldte statiske hudeffekt , der opstår på grund af magnetfeltets inhomogenitet [8] .

Noter

1. ↑ Finger bind 13, nr. 15/16 (2006) (ikke tilgængeligt link) . Hentet 8. juli 2007. Arkiveret fra originalen 30. september 2007. (ubestemt) 
2. ↑ Prins V. Ya. et. al. Nanoskalateknik ved hjælp af kontrollerbar dannelse af ultratynde revner i heterostrukturer Microelectronic Engineering 30 , 439 (1996) doi : 10.1016/0167-9317(95)00282-0
3. ↑ 1 2 Prinz V. Ya. et al ., Fritstående og tilgroede InGaAs/GaAs nanorør, nanohelices og deres arrays Physica E6 , 828 (2000) doi : 10.1016/S1386-9477(99)00249-0 .
4. ↑ Zhang L. et al. , Fritstående Si/SiGe mikro- og nanoobjekter Physica E 23 , 280 (2004) doi : 10.1016/j.physe.2003.12.131 .
5. ↑ Golod SV et. al ., Retningsbestemt rullemetode for anstrengte SiGe/Si-film og dens anvendelse til fremstilling af hule nåle Thin Solid Films 489 , 169 (2005) doi : 10.1016/j.tsf.2005.05.013 .
6. ↑ Vorob'ev AB et al ., Retningsbestemt rolling of strained heterofilms Semicond. sci. Teknol. 17 614 (2002) doi : 10.1088/0268-1242/17/6/319 .
7. ↑ Vorob'ev AB et. al. Kæmpe asymmetri af den langsgående magnetoresistens i højmobilitets todimensionel elektrongas på en cylindrisk overflade Phys. Rev. B 75 , 205309 (2007) doi : 10.1103/PhysRevB.75.205309 Preprint
8. ↑ Chaplik A. JETP Lett. 72 , 503 (2000).

Litteratur

• Dragunov V. P., Neizvestny I. G., Gridchin V. A. Fundamentals of nanoelectronics. - 2. udg. - Logos, 2006. - S. 494. - ISBN 5-09-5-98704-054-X.

Links

• Galina Kazarina Atom haster "Ekspert Sibirien" nr. 22 (164). Hentet 9. juli 2007 .
• Yu. Aleksandrova Vi lever i en tid, hvor videnskabelige fantasier bliver til virkelighed... "Videnskab i Sibirien" nr. 47 (2582). Hentet 9. juli 2007 .