Статья

Название статьи ПРОФИЛИРОВАНИЕ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СЛОЕВ АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ МЕТОДОМ ЛОКАЛЬНОГО АНОДНОГО ОКИСЛЕНИЯ
Автор В.А. Смирнов, В.И. Авилов, Л.Р. Саубанова, М.С. Солодовник, В.В. Полякова, О.Г. Цуканова, С.Ю. Краснобородько
Рубрика РАЗДЕЛ II. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАНОТЕХНОЛОГИЙ
Месяц, год 09, 2015
Индекс УДК 621.38-022.532
DOI
Аннотация Развитие технологии производства электронных устройств связано с применением методов нанотехнологии, использование которых позволило уменьшить размеры, увеличить плотность структур активных элементов интегральных микросхем на кристалле и снизить потребляемую мощность. Среди широкого спектра методов наноразмерного профилирования поверхности на основе зондовой нанолитографии одним из перспективных для позиционирования и локализации роста самоорганизующихся полупроводниковых наноструктур (СПН) является локальное анодное окисление (ЛАО), использование которого обеспечивает высокое пространственное разрешение, возможность профилирования поверхности подложки без дополнительных операций, связанных с нанесением фоторезиста, высокую воспроизводимость при минимальных нарушениях структурного совершенства эпитаксиального слоя. В работе представлены результаты исследования влияния технологических режимов локального анодного окисления на процесс формирования оксидных наноразмерных структур (ОНС) на поверхности эпитаксиальных структур (ЭС) арсенида галлия. Исследовано влияние амплитуды и длительности импульсов напряжения прикладываемого к системе зонд-подложка и амплитуды колебаний кантилевера на геометрические параметры ОНС арсенида галлия. Исследовано влияние режимов ЛАО на геометрические параметры профилированных наноразмерных структур (ПНС), полученных на поверхности ЭС арсенида галлия, после травления сформированных методом ЛАО ОНС. Установлено, что увеличение амплитуды и длительности импульсов приложенного напряжения при ЛАО приводит к увеличению высоты, глубины и диаметра оксидных и профилированных наноразмерных структур на поверхности ЭС арсенида галлия. Таким образом, показано, что локальное анодное окисление является перспективным методом нанолитографии, использование которого позволяет проводить профилирование поверхности подложки с нанометровым разрешением. Полученные результаты могут быть использованы при разработке технологических процессов изготовления элементной базы наноэлектроники на основе арсенида галлия.

Скачать в PDF

Ключевые слова Нанолитография; наноматериалы; локальное анодное окисление; молекулярно-лучевая эпитаксия; атомно-силовая микроскопия; оксидные наноразмерные структуры; арсенид галлия.
Библиографический список 1. Taylor C. et al. Directed self-assembly of quantum structures by nanomechanical stamping using probe tips // Nanotechnology. – 2008. – Vol. 19. – P. 1-10.
2. Nakamura H. et al. Novel nano-scale site-controlled InAs quantum dot assisted by scanning tunneling microscope probe // Physica E. – 2000. – Vol. 7. – P. 331-336.
3. Kapsa J. et al. STM and FIB nano-structuration of surfaces to localize InAs/InP(001) quantum dots // Applied Surface Science. – 2004. – Vol. 226. – P. 31-35.
4. Song H.Z. et al. Growth process of quantum dots precisely controlled by an AFM-assisted technique // Physica E. – 2004. – Vol. 21. – P. 625-630.
5. Алексеев А.Н., Соколов И.А., Агеев О.А., Коноплёв Б.Г. Комплексный подход к технологическому оснащению центра прикладных разработок. Опыт реализации в НОЦ «Нанотехнологии» ЮФУ // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2011. – № 4 (117). – С. 207-210.
6. Ageev O.A., Alyab'eva N.I., Konoplev B.G., Polyakov V.V., Smirnov V.A. Photoactivation of the processes of formation of nanostructures by local anodic oxidation of a titanium film // Semiconductors. – 2010. – Vol. 44, No. 13. – P. 1703-1708.
7. Агеев О.А., Коноплев Б.Г., Поляков В.В., Светличный А.М., Смирнов В.А. Исследование режимов фотонностимулированной зондовой нанолитографии методом локального анодного окисления пленки титана // Нано- и микросистемная техника. – 2008. – № 1 (90). – С. 14–16.
8. Ageev A.O., Konoplev B.G., Polyakov V.V., Svetlichnyi A.M., Smirnov V.A. Photoassisted scanning-probe nanolithography on Ti films // Russian Microelectronics. – 2007. – Vol. 36, No. 6. – P. 353-357.
9. Avilov V.I., Ageev O.A., Kolomiitsev A.S., Konoplev B.G., Smirnov V.A., Tsukanova O.G. Formation of a memristor matrix based on titanium oxide and investigation by probe-nanotechnology methods // Semiconductors. – 2014. – Vol. 48, No. 13. – С. 1757-1762.
10. Ageev O.A., Smirnov V.A., Solodovnik M.S., Rukomoikin A.V., Avilov V.I. A study of the formation modes of nanosized oxide structures of gallium arsenide by local anodic oxidation // Semiconductors. – 2012. – Vol. 46, No. 13. – С. 1616-1621.
11. Агеев О.А., Смирнов В.А., Авилов В.И. и др. Исследование режимов локального анодного окисления эпитаксиальных структур арсенида галлия // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2011. – № 4 (117). – C. 8-13.
12. Allwood D.A. et al. Characterization of oxide layers on GaAs substrates // Thin Solid Films. – 2000. – Vol. 364. – P. 333-39.
13. Tanner B.K. et al. Kinetics of native oxide film growth on epiready GaAs // Materials Science and Engineering B. – 2001. – Vol. 80. – P. 99-103.
14. Vilar M.R. et al. Characterization of wet-etched GaAs (100) surfaces // Surface and Interface Analysis. – 2005. – Vol. 37. – P. 673-682.
15. МВИ 14-2009 Методика выполнения измерений геометрических параметров массивов оксидных наноразмерных структур методом атомно-силовой микроскопии.
16. Avilov V.I., Ageev O.A., Kolomiitsev A.S., Konoplev B.G., Smirnov V.A. The formation and study of the memristors matrix based on titanium oxide by using probe nanotechnologies methods // Semiconductors. – 2014. – Vol. 48, No. 13. – P. 1757-1762.
17. Ageev O.A., Ilin O.I., Kolomiytsev A.S., Lisitsyn S.A., Smirnov V.A., Zamburg E.G. Formation of High Aspect Ratio Nanostructures using Focused Ion Beam Induced Deposition of Carbon // Applied Mechanics and Materials. – 2015. – Vol. 752-753. – P. 154-158.
18. Avilov V.I., Ageev O.A., Blinov Yu.F., Konoplev B.G., Polyakov V.V., Smirnov V.A, and Tsukanova O.G. Simulation of the Formation of Nanosize Oxide Structures by Local Anode Oxidation of the Metal Surface // Technical Physics. – 2015. – Vol. 60, No. 5. – P. 717-723.
19. Avilov V.I., Ageev O.A., Smirnov V.A., Solodovnik M.S., and Tsukanova O.G. Studying the Modes of Nanodimensional Surface Profiling of Gallium Arsenide Epitaxial Structures by Local Anodic Oxidation // Nanotechnologies in Russia. – 2015. – Vol. 10, No. 3–4. – P. 214-219.
20. Ageev O.A., Kolomiytsev A.S., Bykov A.V., Smirnov V.A., Kots I.N. Fabrication of advanced probes for atomic force microscopy using focused ion beam // Microelectronics Reliability. – 2015. – No. 55. – P. 2131-2134.

Comments are closed.