Preview

Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники

Расширенный поиск

Использование атомно-силового микроскопа для создания одномерной структуры на основе гетероструктуры GaAs/AlGaAs

https://doi.org/10.17073/1609-3577-2018-4-

Аннотация

При исследовании транспорта электронов в низкоразмерных структурах часто применяются полупроводниковые гетероструктуры с двумерным электронным газом, в которых тем или иным способом сформированы изолирующие области, отделяющие проводящий канал от затворов. Особенностями таких структур является высокое качество исходных пластин и необходимость изменения топологии в процессе исследования, что делает применение фотолитографии неэффективным.

В настоящей работе рассматривается технология формирования изолирующих канавок при помощи атомно-силового микроскопа – метод импульсной силовой нанолитографии, позволяющий как работать с отдельными образцами, так и формировать на поверхности полупроводника узкие и глубокие канавки, обеспечивающие хорошие изоляционные характеристики. Измеренные транспортные  характеристики созданных таким методом наноструктур подтверждают наличие квантования проводимости канала и отсутствие заметного количества вносимых дефектов.

Об авторах

Михаил Владимирович Степушкин
НИТУ "МИСиС" ФИРЭ им. В.А. Ктельникова РАН
Россия


Владимир Григорьевич Костишин



Список литературы

1. R. S. Wagner, W. C. Ellis Vapor-liquid-solid mechanism of single crystal growth // Appl. Phys. Lett. 4 (1964) pp. 89-90

2. D. P. Yu, Z. G. Bai, Y. Ding et al. Nanoscale silicon wires synthesized using simple physical evaporation // Appl. Phys. Lett., 1998, 72(26), pp. 3458-3460

3. C.W.J. Beenakker, van H. Houten. Quantum Transport in Semiconductor Nanostructures. Solid State Physics, 44, 1 (1991).

4. K.-F. Berggern, M. Pepper Electrons in one dimension Phil. Trans. R. Soc. A (2010) 368, 1141–1162

5. В.И. Борисов, В.Г. Лапин, А.Г. Темирязев, А.И. Торопов, А.И. Чмиль. . Особенности квантования кондактанса одномерных каналов, полученных методом травления. Радиотехника и электроника, 54 (4), 457 (2009).

6. M. Pepper, C.G. Smith, R.J. Brown, D.A.Wharam, M.J. Kelly, R. Newbury, H. Ahmed, D.G. Hasko, D.C. Peacock, J.E.F. Frost, D.A. Ritchie, G.A.C. Jones. One-dimensional ballistic transport of electrons. Semicond. Sci. Technol., 5, 1185 (1990).

7. J. Nieder, A.D. Wieck, P. Grambow, H. Lage, D. Heitman, K. v. Klitzing, K. Ploog. One-dimensional lateral-field-effect transistor with trench gate-channel insulation. Appl. Phys. Lett., 57 (25), 2695 (1990).

8. В.И. Борисов, В.Г. Лапин, А.Г. Темирязев, А.И. Торопов, А.И. Чмиль. . Особенности квантования кондактанса одномерных каналов, полученных методом травления. Радиотехника и электроника, 54(4), 457 (2009).

9. A.D. Wieck, K. Ploog In-plane-gated quantum wire transistor fabricated with directly written focused ion beams. Appl. Phys. Lett., 56 (10), 928 (1990)

10. A.A. Tseng (ed.), Tip-Based Nanofabrication, Springer Science+Business Media, LLC 2011

11. Ghandhi S.K. VLSI Fabrication Principles. Second Edition. Wiley. 1994. 837 p.

12. R. Held et al. In-plane gates and nanostructures fabricated by direct oxidation of semiconductor heterostructures with an atomic force microscope // Appl. Phys. Lett. Vol 73 No 2 (1998) pp. 262 — 264

13. Matsumoto K. Application of scanning tunneling/atomic force microscope nanooxidation process to room temperature operated single electron transistor and other devices. Scanning Microscopy, 12 (1), 61 (1998).

14. В.И. Борисов, В.Г. Лапин, В.Е. Сизов, А.Г. Темирязев. Транзисторные структуры с управляемым потенциальным рельефом одномерного квантового канала. Письма в Журнал технической физики, 37(3), 85 (2011).

15. М.Ю. Мельников, В.С. Храпай, D. Schuh Создание наноструктур в гетеропереходе с глубоким залеганием двумерного электронного газа методом высоковольтной анодно-окислительной литографии с использованием атомно-силового микроскопа // Приборы и техника эксперимента, 4 (2008), с.137 — 144

16. A. Temiryazev. Pulse force nanolithography on hard surfaces using atomic force microscopy with a sharp single-crystal diamond tip. Diamond & Related Materials, 48, 60 (2014) .

17. М.П. Темирязева, Ю.А. Данилов, А.В. Здоровейщев, А.В. Кудрин, А.Г. Темирязев Структурирование магнитных пленок CoPt с помощью АСМ // Нанофизика и наноэлектроника. Материалы XX Международного симпозиума (Нижний Новгород, 14–18 марта 2016 г.) Том 1 с. 328 — 329

18. Y. Jin. Ohmic contact to n-type bulk and δ doped Al0.3Ga0.7As/GaAs MODFET type heterostructures and its applications // Solid-State Electronics Vol. 34, No 2, pp 117 – 121, 1991

19. С.П. Курочка, М.В. Степушкин, В.И. Борисов Особенности создания омических контактов к гетероструктурам GaAs/AlGaAs с двумерным электронным газом // Известия вузов. Материалы электронной техники. 2016. Т. 19, No 4 с. 244 — 250

20. S.P. Kurochkaa, M.V. Stepushkin, and V.I. Borisov Features of Creating Ohmic Contacts for GaAs/AlGaAs Heterostructures with a Two-Dimensional Electron Gas // Russian Microelectronics, 2017, Vol. 46, No. 8, pp. 600–607

21. В.И. Борисов, Н.А. Кувшинова, С.П. Курочка, В.Е. Сизов, М.В. Степушкин, А.Г. Темирязев Полупроводниковые структуры с одномерным квантовым каналом и планарными боковыми затворами, созданные методом импульсной силовой нанолитографии // Физика и техника полупроводников, том 51, вып. 11 (2017) с. 1534 — 1537

22. V. I. Borisov, N. A. Kuvshinova, S. P. Kurochka, V. E. Sizov, M. V. Stepushkin, and A. G. Temiryazev Semiconductor Structures with a One-Dimensional Quantum Channel and In-Plane Side Gates Fabricated by Pulse Force Nanolithography // Semiconductors, Vol. 51, No. 11, (2017) pp. 1481–1484


Для цитирования:


Степушкин М.В., Костишин В.Г. Использование атомно-силового микроскопа для создания одномерной структуры на основе гетероструктуры GaAs/AlGaAs. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2018;21(4). https://doi.org/10.17073/1609-3577-2018-4-

Просмотров: 74


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1609-3577 (Print)
ISSN 2413-6387 (Online)