Зондовое наноосаждение в микрореакторе

Рассмотрим особенности проведения указанных выше операций в вакууме, газообразной среде и жидкости.

На рис..8(а) приведен пример проведения технологического процесса в вакууме. В этом случае возможна только фиксация или перемещение молекулы, атома.

На рис..8(б) приведен пример, когда в технологической камере находится газообразная среда. В этом случае кроме режимов фиксации и перемещения возможно проведение режимов осаждения и травления.

На рис..8(в) приведен пример для случая, когда в технологической камере находится жидкость. В этом случае большая часть боковой поверхности зонда покрыта изолирующим слоем. Это делается для уменьшения рассеивания электрического поля в жидкости и тем самым для повышения локальности воздействия.

В жидкости также возможны режимы фиксации, перемещения, осаждения и травления.

Из рассмотренного следует, что в результате проведения указанных выше технологических процессов возможно построение двумерных и трехмерных структур, что позволит создавать в едином технологическом процессе устройства с функциональными различными возможностями. Кроме того, в процессе технологического цикла возможен контроль полученной структуры и ее исправление, что практически невозможно в существующей микроэлектронике.

Указанные выше технологические процессы предусмотрены в НТУ «Алмаз-М».

Pис.8. Примеры нанотехнологических процессов.

На примере рис.9 показана упрощённая блок-схема осуществления процесса поатомной сборки на примере локального осаждения атома вольфрама W молекулы гексакарбонила вольфрама W(CO)_{6 .}

Для реализации данного процесса синтезируется летучее соединение в модуле подготовки технологических сред, содержащее заданный атом W.

Далее летучее соединение по технологическим шлангам транспортируется в технологический модуль, где под действием температуры происходит разложение молекулы W(CO)₆ на атом вольфрама W, который осаждается под вершиной зонда на подложке и летучее соединение CO. Летучие соединения типа CO удаляются из зоны реакции и впоследствии из технологического модуля. Последовательность операций при проведении технологического процесса в технологическом модуле следующая:

·

напуск технологического газа;

· позиционирование зонда над заданной точкой поверхности;

· проведение технологических воздействий с помощью электрического поля, тока, лазерного излучения и температуры.

Для исследования поверхности и проведения нанотехнологических процессов между зондом и подложкой создаются различные электрические напряжения U. При неразрушающем исследовании поверхности величина U – составляет несколько тысячных Вольт и при этом энергия туннелирующих электронов меньше энергии тепловых флуктуаций.

Pис.9. Упрощенная блок-схема нанотехнологического процесса. Схема модулей подготовки технологических газов и микрореактора для осаждения из газовой фазы наноструктур. Продукты реакции детоксицируются (с помощью дожига при T=120⁰С)

и удаляются через вытяжку.

Дата добавления: 2014-01-04