Spatially सीमित परिसर आक्साइड का निर्माण
Summary
हम स्पंदित लेजर बयान (इलेक्ट्रॉनिक्स), फोटोलिथोग्राफी और सुक्ष्ममापी पैमाने जटिल आक्साइड उपकरणों को बनाने के लिए तार संबंध तकनीक के उपयोग का वर्णन. इलेक्ट्रॉनिक्स epitaxial पतली फिल्मों विकसित करने के लिए उपयोग किया जाता है. Photolithography और तार संबंध तकनीक माप प्रयोजनों के लिए व्यावहारिक उपकरणों को बनाने के लिए पेश कर रहे हैं.
Abstract
इस तरह के उच्च तृकां superconductors, multiferroics, और भारी magnetoresistors के रूप में परिसर सामग्री उनके भीतर रहते हैं कि निहित मजबूत परस्पर इलेक्ट्रॉन से उठता है कि इलेक्ट्रॉनिक और चुंबकीय गुण होते हैं. इन सामग्रियों को भी बेहद अलग प्रतिरोधक और चुंबकीय व्यवहार के क्षेत्रों के लिए एक एकल क्रिस्टल मिश्र धातु सामग्री के भीतर रह सकते हैं, जिसमें इलेक्ट्रॉनिक चरण जुदाई के अधिकारी कर सकते हैं. इलेक्ट्रॉनिक डोमेन के निहित आकार में और नीचे तराजू लंबाई को इन सामग्रियों के पैमाने को कम करके, उपन्यास व्यवहार से अवगत कराया जा सकता है. क्योंकि इस और स्पिन आरोप जाली कक्षीय आदेश मापदंडों प्रत्येक स्थानिक परिवहन माप के लिए इन सामग्रियों को कम करने, सहसंबंध लंबाई शामिल तथ्य यह है कि जटिल व्यवहार ड्राइव कि मौलिक भौतिक विज्ञान को समझने में एक महत्वपूर्ण कदम है. इन सामग्रियों को भी 1-3 इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की अगली पीढ़ी के बनने के लिए महान क्षमता प्रदान करते हैं. इस प्रकार, कम आयामी नैनो या का निर्माणसूक्ष्म संरचनाओं नई कार्यक्षमता प्राप्त करने के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है. यह उच्च गुणवत्ता पतली फिल्म विकास से सटीक इलेक्ट्रॉनिक संपत्ति लक्षण वर्णन करने के लिए कई चलाया प्रक्रिया शामिल है. यहाँ, हम जटिल ऑक्साइड manganite उपकरणों के लिए उच्च गुणवत्ता की microstructures निर्माण प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं. विस्तृत विवरण और पतली फिल्म विकास के लिए आवश्यक उपकरण, फोटो लिथोग्राफी, और तार संबंधों में प्रस्तुत कर रहे हैं.
Introduction
पहले और उच्च गुणवत्ता वाले उपकरणों की दिशा में सबसे महत्वपूर्ण कदमों में से एक epitaxial ऑक्साइड पतली फिल्मों का विकास है. एक एकल क्रिस्टल सब्सट्रेट लक्ष्य सामग्री जमा करने के लिए एक "टेम्पलेट" के रूप में प्रयोग किया जाता है. अलग बयान तरीकों के अलावा, स्पंदित लेजर बयान (इलेक्ट्रॉनिक्स) 4,5 अच्छी गुणवत्ता पतली फिल्मों प्राप्त करने के लिए सबसे अच्छा उपाय है. विकास की प्रक्रिया एक ऑक्सीजन वातावरण में लगभग 800 डिग्री सेल्सियस के लिए सब्सट्रेट हीटिंग और लक्ष्य सामग्री मारा और सब्सट्रेट पर जमा होने के लिए एक प्रवाह उत्पन्न करने के लिए लेजर दालों का उपयोग शामिल है. ठेठ प्रणाली चित्र 1 में दिखाया गया है.
Unpatterned फिल्मों फिल्म आयाम को कम करने, विदेशी नए भौतिकी 6 प्रकट करने के लिए दिखाया गया है, जबकि नई घटना और निर्माण उपकरण का पता लगाने के लिए और अधिक अवसर प्रदान करता है. Photolithography 1 माइक्रोन की व्यवस्था करने के लिए नीचे में विमान नमूना आयाम हटना करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. फोटोलिथोग्राफी प्रक्रिया की विस्तृत प्रोटोकॉल होगानीचे चर्चा की. इस तकनीक को विभिन्न तनाव राज्यों में आयोजित epitaxial फिल्मों पर प्रसूति के प्रभाव की जांच के लिए अनुमति देता है सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया substrates के साथ संगत है.
कई जटिल आक्साइड कम तापमान और / या उच्च चुंबकीय क्षेत्र में रोचक विशेषताएं है, उपकरण और माप उपकरण के बीच इलेक्ट्रॉनिक संबंध बहुत महत्वपूर्ण है. उच्च गुणवत्ता वाले संपर्कों को एक 4 जांच में ज्यामिति और पैड और माप उपकरण के बीच संबंध बनाने के लिए एक तार bonder के उपयोग के साथ Au संपर्क पैड वाष्पन द्वारा गठित किया जा सकता है. सही ढंग से किया है, इन कनेक्शनों आसानी टी. ± 9 तक की 4 कश्मीर से 400 कश्मीर और चुंबकीय क्षेत्र पर्वतमाला के व्यापक तापमान पर्वतमाला के भीतर चरम माप वातावरण का सामना कर सकते हैं
Protocol
Representative Results
Discussion
ऐसे सी के रूप में एक तत्व semiconducting सामग्री के विपरीत, जटिल सामग्री के निर्माण की जटिल संरचना और कई तत्वों सभी को ध्यान में रखा जाना चाहिए कि इस तथ्य के कारण और अधिक कठिन हो सकता है. जटिल ऑक्साइड उपकरणों बनान?…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
यह प्रयास पूरी तरह से अमेरिका डो, मूल ऊर्जा विज्ञान, सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग डिवीजन के कार्यालय द्वारा समर्थित किया गया था.
Materials
| Reagent/Material | |||
| SrTiO3(001) & LaAlO3(100) substrates | CrysTec GmbH | ||
| Microposit S1813 Photoresist | Shipley | ||
| CD-26 Developer | Shipley | 38490 | |
| GE varnish | Lakeshore | VGE-7031 | |
| Equipment | |||
| Reflected High Energy Electron Diffraction (RHEED) | Staib Instruments | 35 kV TorrRHEED | |
| Mask Aligner | ABM | Model 85-3 (350 W) Lightsource | |
| Resistivity Puck | Quantum Design | P102 | |
| Wire Bonder | Kulicke & Soffa | 04524-0XDA-000-00 |
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