Wyniki 1-5 spośród 5 dla zapytania: authorDesc:"Adam SZYSZKA"

Badanie elektrycznych właściwości powierzchni heterostruktur AlGaN/GaN/Si technikami mikroskopii ze skanującą sondą i oświetleniem DOI:10.15199/48.2019.09.33

Czytaj za darmo! »

Techniki mikroskopii ze skanującą sondą (ang. Scanning Probe Microscopy - SPM) takie jak mikroskopia sił atomowych (ang. Atomic Force Microscopy - AFM) oraz skaningowa mikroskopia tunelowa (ang. Scanning Tunelling Microscopy - STM) stały się podstawowymi metodami mapowania topografii powierzchni materiałów z rozdzielczością dochodzącą do dziesiątek części nanometrów. W trakcie dalszego rozwoju tych technik opracowano wiele tak zwanych zaawansowanych trybów pomiarowych, pozwalających na uzyskanie informacji o lokalnych elektrycznych, mechanicznych i magnetycznych właściwościach materiałów. W technologii przyrządów półprzewodnikowych, których rozwój odbywa się w głównej mierze poprzez zmniejszanie wymiarów charakterystycznych aktywnych obszarów struktur oraz wprowadzanie nowych materiałów, szczególne ważne jest określanie właściwości elektrycznych z rozdzielczością nanometrową. Techniki takie jak: skaningowa mikroskopia potencjału powierzchniowego (ang. Scanning Surface Potential Microscopy - SSPM), skaningowa mikroskopia rezystancji rozproszonej (ang. Scanning Spreading Resistance Microscopy - SSRM) oraz skaningowa mikroskopia pojemnościowa (ang. Scanning Capacitance Microscopy - SCM) są wykorzystywane zarówno do badań klasycznych przyrządów krzemowych [1], ale też między innymi: ogniw słonecznych GaAs [2], detektorów optycznych GaN [3], heterostruktur tranzystorowych AlGaN/GaN/Si [4] oraz nanowłókien ZnO [5]. W niniejszej pracy, przedstawione zostaną wyniki charakteryzacji hetersostruktur AlGaN/GaN/Si metodami skaningowej mikroskopii pojemnościowej i skaningowej mikroskopii potencjału powierzchniowego z jednoczesnym, kontrolowanym oświetleniem próbki określonymi długościami fal. Pomiar przeprowadzony w taki sposób, ma umożliwić dokładniejsze zbadanie lokalnych niejednorodności struktur spowodowanych występowaniem defektów i/lub niejednorodności składu lub grubości warstw epitaksjalnych Eksperyment Pomiary zostały wyko[...]

Reaktywne trawienie jonowe heterostruktur AlGaN/GaN w plazmie Cl2/BCl3


  Materiały z szerokim pasmem zabronionym takie, jak m.in. azotek galu (GaN), azotek galowo-glinowy (AlxGa1-xN) ze względu na swoje właściwości (duża ruchliwość nośników, praca w zakresie wysokich temperatur) umożliwiają wytwarzanie zupełnie nowych, zaawansowanych technologicznie, elementów elektronicznych i optoelektronicznych, takich jak: wzmacniacze dużych mocy (pracujące w zakresie wielkich częstotliwości), diody i detektory (z zakresu promieniowania niebieskiego, UV), czy też tranzystory z dużą ruchliwością nośników (HEMT) [1]. Uważa się, że odegrają one w elektronice XXI wieku większą rolę, niż krzem w ubiegłym stuleciu. Materiały te charakteryzuje wysoka odporność na chemiczne, "mokre", trawienie, co sprawia, że ich obróbka jest kłopotliwa i ogranicza możliwości wytwarzania struktur o oczekiwanych rozmiarach, kształtach oraz dobrej jakości trawionej powierzchni. Proces reaktywnego trawienia jonowego (RIE) jest współcześnie szeroko stosowany w technologii przyrządów półprzewodnikowych. Występujące w nim reakcje chemiczne, zachodzące na trawionej powierzchni, wspomagane bombardowaniem jonami gazów roboczych (źródłem których jest plazma wyładowania w.cz.) pozwalają na uzyskiwanie oczekiwanych kształtów struktury mesa trawionej z kontrolowaną szybkością trawienia. W przypadku technologii wykonania tranzystora HEMT, możliwe jest, wykorzystując trawienie chemiczne, tzw. "opuszczanie bramki", co umożliwia zmianę grubości kanału. Odpowiednie nachylenie, chropowatość, wysokość ścian struktury mesa, zapewnia przy tym ciągłość naniesionej metalizacji. Na jakość wytwarzanej struktury końcowej, a przez to na parametry elektryczne tranzystora HEMT, mają wpływ poszczególne etapy procesu technologicznego, w szczególności procesy: obróbki fotolitograficznej, "suchego" trawienia chemicznego (chemical dry etching) oraz pro[...]

Badanie elektrycznych właściwości powierzchni heterostruktur AlGaN/GaN/Si techniką skaningowej mikroskopii pojemnościowej DOI:10.15199/48.2017.08.15

Czytaj za darmo! »

Duża koncentracja i ruchliwość dwuwymiarowego gazu elektronowego (2DEG) na interfejsie AlGaN/GaN, bardzo dobra stabilności termiczna oraz duże napięcie przebicia, czynią przyrządy wykonane na bazie wspomnianych heterostruktur ważnymi elementami elektroniki wysokich częstotliwości i mocy. Dodatkowo, zastosowanie krzemu jako podłoża epitaksjalnego obniża koszty produkcji oraz umożliwia integrację z istniejącą technologią CMOS. Jednakże istniejące niedopasowanie stałych sieciowych oraz współczynników rozszerzalności cieplnej występujące pomiędzy warstwą epitaksjalną a podłożem w heterostrukturach AlGaN/GaN/Si skutkuje dużą ilością defektów strukturalnych oraz występowaniem niejednorodności elektrycznych i optycznych właściwości powstającej warstwy [1, 2]. W przedstawionej pracy do zobrazowania lokalnych powierzchniowych niejednorodności elektrycznych właściwości heterostruktur AlGaN/GaN/Si wykorzystano skaningową mikroskopię pojemnościową (SCM) będącą jedną z zaawansowanych technik mikroskopii sił atomowych (AFM). W technice tej zmiennym napięciem polaryzowane jest przewodzące ostrze mikroskopu, skanujące w trybie kontaktowym powierzchnię półprzewodnika pokrytą cienką warstwą tlenku. Dla każdego położenia ostrza zmiana pojemności (dC) powodowana zmianą napięcia (dVamp) w tak wytworzonej strukturze MOS (ang.: metal-oxidesemiconductor) jest rejestrowana. [...]

Zintegrowany układ oświetlenia próbki do mikroskopu ze skanującą sondą DOI:10.15199/48.2018.08.06

Czytaj za darmo! »

Zmniejszanie wymiarów charakterystycznych obszarów aktywnych przyrządów półprzewodnikowych oraz wprowadzenie nowych materiałów są jednymi z głównych kierunków rozwoju współczesnej elektroniki. Działania te prowadzą do zwiększenia częstotliwości pracy urządzeń oraz skali ich integracji, zmniejszenia wartości napięć zasilających oraz zużywanej energii, umożliwiają również powstawanie urządzeń, których zasady działania bazują na efektach kwantowych a także pozwalają na zwiększenie czułości i czasu reakcji elementów czujnikowych. Jednocześnie, wraz ze zmniejszającymi się geometrycznymi wymiarami elementów aktywnych, właściwości powierzchni oraz jej lokalne niejednorodności zaczynają odgrywać znaczącą rolę w działaniu całego przyrządu. Z tego powodu metody badań pozwalające na określanie lokalnych właściwości materiałów mają coraz większe znaczenie przy opracowywaniu technologii nowoczesnych przyrządów elektronicznych. Jedną z metod możliwych do tego typu zastosowań są metody będące rozwinięciem klasycznej mikroskopii sił atomowych, w których badanie różnego typu oddziaływań między próbnikiem w postaci końcówki ostrza mikroskopu i powierzchną próbki pozwala na określenie jej właściwości z rozdzielczością nanometrową. Takimi metodami pozwalającymi obserwować lokalne, elektryczne właściwości powierzchni są m. in.: Skaningowa Mikroskopii Potencjału Powierzchniowego (ang. Scanning Potential Microscopy - SPM), Skaningowa Mikroskopia Rezystancji Rozproszonej (ang. Scanning Spreading Resistance Microscopy - SSRM) i Skaningowa Mikroskopia Pojemnościowa (Scanning Capacitance Microscopy - SCM). Techniki te są wykorzystywane w Wydziałowym Zakładzie Mikroelektroniki i Nanotechnologii na Wydziale Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej do badań warstw epitaksjalnych oraz struktur przyrządowych półprzewodników złożonych AIIIN. W skaningowej mikroskopii potencjału powierzchniowego poprzez pomiar oddziaływań między pr[...]

Wykorzystanie zaawansowanych trybów mikroskopii sił atomowych w badaniach struktur i przyrządów półprzewodnikowych


  Zmniejszanie wymiarów charakterystycznych obszarów aktywnych przyrządów półprzewodnikowych oraz wykorzystywanie nowych materiałów są głównymi kierunkami rozwoju współczesnej elektroniki. Prowadzi to do zwiększenia częstotliwości pracy urządzeń oraz skali integracji, zmniejszenia wartości napięć zasilających oraz zużywanej energii, umożliwia powstawanie urządzeń których zasady działania są oparte na efektach kwantowych oraz pozwala zwiększyć czułość i czas reakcji elementów czujnikowych. W związku z tym opracowanie technologii wytwarzania nowoczesnych przyrządów półprzewodnikowych wymaga zastosowania w fazie badań metod charakteryzacji umożliwiających pomiar właściwości materiałów z rozdzielczością nanometrową. Jednymi z technik możliwych do zastosowania w tym celu są metody będące rozwinięciem klasycznej mikroskopi sił atomowych, w których badanie oddziaływań różnego typu między końcówką ostrza miktoskopu, a powierzchną próbki pozwala na określenie jej właściwości z rozdzielczością nanometrową. W niniejszym tekście zostaną przedstawione wyniki badań prowadzonych metodami SSPM, SSRM oraz obrazowania fazowego. Charakteryzacja właściwości struktur i przyrządów metodami mikroskopi AFM Skaningowa mikroskopia potencjału powierzchniowego Skaningowa mikroskopia potencjału powierzchniowego jest techniką mikroskopii sił atomowych, pozwalającą na zbadanie elektrostatycznego potencjału występującego na powierzchni materiału. W technice tej dokonuje się pomiaru potencjału powierzchni próbki, przez zmianę napięcia przyłożonego do przewodzącego ostrza tak, aby jego potencjał był taki sam jak potencjał materiału, co pozwala na minimalizacje siły elektrostatycznej oddziałującą między ostrze[...]

 Strona 1