过程和属性直接纳米金属和半导体纳米线在Si芯片的集成gydF4y2Ba

文摘gydF4y2Ba

维金属和半导体纳米结构表现出有趣的物理特性,但其融入现代电子设备通常是一个非常具有挑战性的任务。找到合适的为纳米结构和纳米尺度接触高度期望的方面。在目前我们演示1 d纳米的制备和中构造微观结构之间的联系形成直接在硅片通过薄膜骨折(TFF)方法或修改vapor-liquid-solid (MVLS)的方法。原则上,这两种方法提供了可能性,集成这些nano-meso结构wafer-level造作。电气性能的纳米结构对Si芯片及其初步应用程序集成的方向传感器和场效应晶体管。gydF4y2Ba

1。介绍gydF4y2Ba

金属和半导体纳米线,1 d结构,获得了巨大的研究兴趣由于其潜在作用在现代电子设备的小型化,例如,传感器通过改进反应,等等。由于高团(gydF4y2Ba)比,纳米线表现出非凡的电气特性,因此他们已经成为微型和纳米电子设备的重要组成部分gydF4y2Ba1gydF4y2Ba]。进步在过去的几年中,在纳米线的合成和表征是由需要理解小说的一维纳米材料的物理性质及其潜在的应用在构建纳米电子和光电设备(gydF4y2Ba2gydF4y2Ba]。因此,兴趣1 d nano-microstructures呈指数增加,和许多合成技术已经向科学界披露在过去的几年里。然而,理解的基本工作原理和简单构筑纳米线仍在进步。最具挑战性的任务之一是整合这些1 d电线设备作为一个需要纳米尺度接触连接。可能的选项包括一个独立的合成纳米线作为第一步,然后将它们集成到设备。然而,它是更有效的执行直接制造微结构的纳米线之间的接触Si-chips。各种方法,如模板(gydF4y2Ba3gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba5gydF4y2Ba),解决方案增生(gydF4y2Ba6gydF4y2Ba),光刻方法(电子束和常规)gydF4y2Ba7gydF4y2Ba,gydF4y2Ba8gydF4y2Ba),vapor-liquid-solid (VLS)及其修改版本(gydF4y2Ba9gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba11gydF4y2Ba),和其他几个用来合成一维结构。前面提到的这些方法太慢或过于昂贵,当一个人看起来从大规模生产或市场的观点。最优集成的路线应该添加最小额外的制造流程和步骤已经是兼容与结构化的电路或电路允许进一步微观结构元素在纳米结构的安装。本文两个直接集成食谱金属和半导体纳米结构将和讨论,以及它们的属性将被比较。一种方法是基于薄膜断裂的方法(gydF4y2Ba12gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba14gydF4y2Ba];另一个是基于一个修改后的汽液固过程允许通过贯穿连接桥接之间的联系。gydF4y2Ba

2。实验:1 d Nano-Microstructures制造gydF4y2Ba

这里使用的方法产生单或多晶纳米结构。在当前的工作,进行了两种合成方法,使我们对纳米线结构的直接集成到微型图象芯片。gydF4y2Ba

2.1。VLS VLS和修改方法gydF4y2Ba

vapor-liquid-solid (VLS)或vapor-solid (VS)流程通常是利用垂直对齐的纳米结构,如纳米棒,纳米线,nanoSails nanocombs,等等。VLS生长过程(gydF4y2Ba15gydF4y2Ba)可以执行一个简单的管式炉配有真空系统和气体流量控制。所需的食谱是前体材料,催化纳米颗粒和基质的结构将会增长。实验变异温度、气体流速和相对源和基板之间的距离。前体物质,氧化锌粉末,与石墨粉混合在适当比例调整锌蒸气压。添加石墨粉有助于减少氧化锌的分解温度通过化学反应(gydF4y2Ba16gydF4y2Ba,gydF4y2Ba17gydF4y2Ba]。陶瓷坩埚充满ZnO-graphite混合物放置在管的中心,和基板涂有催化粒子安装双方在同等距离线性在管式炉坩埚沿着管轴。VLS增长过程可以理解在接下来的3步骤。(我)加热炉高于临界温度(> 900°C),氧化锌:石墨混合物转化为锌和蒸汽(gydF4y2Ba18gydF4y2Ba)和锌蒸气原子运输由承运人气体(氧和氩混合)基质携带催化粒子。(2)由于基板的温度高于共晶熔点的前体物质(锌)和催化粒子(Au) (gydF4y2Ba19gydF4y2Ba],Au-ZnO液态合金液滴形成必要的氧气使用载气。(3)过度饱和后,额外的前体物质(氧化锌)是不断沉积alloy-droplet的底部,液滴是由于毛细作用力举起。在冷却过程中,发生相分离导致的形成与催化粒子在顶部(1 d棒gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba22gydF4y2Ba]。在典型的VLS过程中,温度、数量的前体物质,催化颗粒的大小,和气体流速是增长的主要控制参数的一维结构纳米棒、纳米线、nanoSails等等。捏造的一维纳米结构显示各种不同生长方向导致不同形状的纳米结构从纳米到nanoSails,等等。数据gydF4y2Ba1(一)gydF4y2Ba来gydF4y2Ba1 (d)gydF4y2Ba显示nano-microstructures增长了传统VLS方法在管式炉使用金纳米粒子(NPs)作为催化剂。在传统VLS,催化盟NPs提供氧化锌的主要增长动力结构,他们一直保持在顶部(圆形标记区域)在数字清晰可见gydF4y2Ba1(一)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba1 (d)gydF4y2Ba。已经强调,非盟NPs的大小是一个重要的负责氧化锌纳米结构的几何参数。当黄金NPs的直径相对较小,生长氧化锌纳米棒发生(图gydF4y2Ba1(一)gydF4y2BaNPs在顶部);然而,如果粒子直径足够大的形成nanoSail类型结构如图gydF4y2Ba1 (b)gydF4y2Ba来gydF4y2Ba1 (d)gydF4y2Ba与增加的放大。例如,纳米棒的制造细节和nanoSails描述在我们之前的工作gydF4y2Ba11gydF4y2Ba,gydF4y2Ba23gydF4y2Ba),而相应的电子显微镜照片如图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

数据gydF4y2Ba1 (e)gydF4y2Ba来gydF4y2Ba1 (g)gydF4y2Ba演示不同结构的扫描电镜形态增加了修改VLS方法(gydF4y2Ba24gydF4y2Ba不使用催化金纳米粒子。Nanomast-type氧化锌结构可再生产地增长了MVLS方法,如图gydF4y2Ba1 (e)gydF4y2Ba。不同类型的垂直站氧化锌纳米线(例如,如图gydF4y2Ba1 (f)gydF4y2Ba)也被种植在不同的底物利用MVLS技术。MVLS技术不同的工作温度从800°C到1000°C,和其他地方更多的细节关于这个报告gydF4y2Ba24gydF4y2Ba]。为了演示MVLS方法的通用性,实验对从其他金属氧化物纳米结构的生长也表现,和成功的结果。例如,图gydF4y2Ba1 (g)gydF4y2Ba显示了SnO的扫描电镜图像gydF4y2Ba_2gydF4y2BaMVLS纳米线生长的方法。gydF4y2Ba

除了传统的VLS的成功过程中,一些问题仍未披露的动机我们修改VLS方法。我们简单的VLS方法使用简单muffle-type箱炉在空气中而不是管式炉配有真空控制。在修改vapor-liquid-solid (MVLS)方法(gydF4y2Ba24gydF4y2Ba),不需要任何催化粒子任何衬底有限制;然而,相对输出以及自由度合成不同nano-meso-microstructures较高。几个1 d nano-microstructures及其介观网络可以通过MVLS重现的方式合成的方法。家庭的不同的结构被发现在一个增长过程本身可以为设备性能优势。为了演示,我们展示了一些结构;然而,一个详细的论文将发表在其他地方。在这个工作中,我们主要关注的是一个简单的方法,这种类型的纳米结构集成到Si-chips。gydF4y2Ba

各种加工方案集成在Si-structures 1 d纳米线存在,例如,利用大型传感器表面体积比,看到gydF4y2Ba25gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba27gydF4y2Ba]。那些制造计划发展微型飞行器或纳米线从一个接触到另一个方面利用一些光刻的步骤。此外,所有的方法都包含一定的统计有多少桥梁形式之间的联系;见,例如,(gydF4y2Ba27gydF4y2Ba]。简化这些方法形成双方之间的联系,我们从接触双方开展增长并行和利用那些电线渗透之间的联系。渗透形成的连接通常是高质量的,只有匹配外延方向允许连接。像其他方法,我们的方法也依赖于统计数据;然而,下面的例子表明,这并不意味着缺乏控制。互联概率取决于之间的距离接触,接触的长度,生长纳米线结构的密度、厚度和纳米线的长度。gydF4y2Ba

最小的有用的数据连接的一个例子是沿着200年平均6 - 7连接gydF4y2BaμgydF4y2Ba一个8米宽接触gydF4y2BaμgydF4y2Ba米的差距。估计统计大约从SEM分析带来80%的芯片内25%的电阻变化。翻倍的接触长度将电阻方差90%到20%。再联系或更高的线密度进一步提高统计;然而,权衡之间的可靠性和灵敏度,为并行连接行为越少越敏感纳米线连接。请参阅下面的一个例子紫外线传感器,显示了该方法的可行性。gydF4y2Ba

MVLS方法的优势与传统VLS方法,然而,纳米线可以在大气环境条件下生长,不需要特殊的真空或气体环境规范。例如纳米线,直接种植在黄金接触线在100 nm厚SiO图案gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba涂布Si-chip。与多晶溅射沉积纳米线的性质,MVLS生长纳米线完全单一的水晶在自然界中有各种各样的形状,可以使传统VLS相似。许多oxide-forming材料,如锌、锡、Bi,和菲已经测试使用MVLS方法,和结果很有希望。只是为了演示中,氧化锌纳米棒的生长和10之间gydF4y2BaμgydF4y2Ba米金联系在Si芯片之间的桥梁,如图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

2.2。骨折的方法gydF4y2Ba

薄膜断裂的主要步骤(TFF)方法描述如下图gydF4y2Ba3gydF4y2Ba。光阻剂沉积(不同厚度从550纳米到1.5gydF4y2BaμgydF4y2Ba米)的硅晶片作为一个面具。硅晶片的光致抗蚀剂掩模进行裂缝(裂纹)形成过程中,晶圆最初在热板加热(~ 323 K到348 K),然后它受到淬火大约5秒在低温温度使用液态氮(~ 77 K)。由于抵抗之间的热膨胀系数差异和衬底,激烈抵抗热冲击造成骨折无处不在,但最重要的是它创造了井网骨折10gydF4y2BaμgydF4y2Ba达到200gydF4y2BaμgydF4y2Ba米宽抗拒。gydF4y2Ba

骨折后形成沉积。感兴趣的材料作为纳米线然后放置在整个晶圆的面积与断裂的抗拒。面具升空然后进行超声在丙酮浴解除抗拒衬底。光刻胶的不良材料覆盖前也一起升空丙酮留下裂缝内的材料的纳米线。光阻主要两种类型(我)正面和负面(ii),并根据要求,可以使用一个特殊的光致抗蚀剂。直到现在,我们已经成功地产生所需的裂缝控制的方式使用积极的光刻胶;然而,实验正在进步和负光刻胶的效用将会在其他地方发表。上面已经讨论过,可以变成了荫罩光刻胶薄膜微观结构的裂缝产生后光刻胶。根据衬底上的光刻胶的尺寸,可以生成不同形状的自组织曲折的裂缝。在目前情况下,裂缝形成一个矩形条10gydF4y2BaμgydF4y2Ba宽度,200gydF4y2BaμgydF4y2Bam长度,~ 700 nm高度在光刻胶样品在低温淬火温度退火后(~ 77 K)晶片为5分钟55°C。图gydF4y2Ba4gydF4y2Ba演示了一个骨折10中形成的典型例子gydF4y2BaμgydF4y2Bam抵制TFF方法在硅晶片宽度。gydF4y2Ba

商用硅晶圆直径(~ 4英寸)被紫外线光刻图案,如图所示gydF4y2Ba4gydF4y2Ba(一个)。每个模式的放大视图(gydF4y2Ba厘米gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba从硅晶片的数据描述了)gydF4y2Ba4gydF4y2Ba(b),gydF4y2Ba4gydF4y2Ba(c)gydF4y2Ba4gydF4y2Ba(d)显示,侧面和顶部视图分别从从图放大部分gydF4y2Ba3gydF4y2Ba(b)自组织形成骨折的地方。图gydF4y2Ba4gydF4y2Ba(e)的光学显微照片图像裂缝形成的断裂的抵抗在一个简单的实验。gydF4y2Ba

个人可以精确控制裂缝的确切位置,如果他们是在印刷生产的微观结构。根据光刻胶的厚度,裂缝传播在直线或曲线路径,甚至有些乘以λ- (gydF4y2BaλgydF4y2Ba-)形状的裂缝可以在光刻形成的封闭的位置。执行的过程已经在晶圆级别,和再现性证明至少成千上万的晶片。裂缝的形成对光刻胶的厚度和氧等离子体处理的影响总结表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba。治疗与氧等离子体(离子)是一个标准的方法来减少抵制厚度。在这种情况下对TFF方法,它有一个负面影响,因为它会导致更多的分支光致抗蚀剂的聚合物链。这可以提高交联的聚合物链和纠缠使压裂僵硬的债券。因此任何氧等离子体处理将导致一个更僵硬的光刻胶的主要原因,以避免等离子蚀刻抵制的最终目的是获得骨折。清楚地观察到,当光刻胶的厚度小于~ 550 nm,裂纹形成概率小于50%。增加厚度从550纳米到600纳米,裂纹形成概率增加~ 75%。光致抗蚀剂厚度范围内的650 nm - 850 nm,裂纹形成概率达到最大值。单个裂缝似乎直但裂缝的总体方向是曲折的。有时gydF4y2BaλgydF4y2Ba形裂缝也形成了。看来临界值光刻胶厚度的谎言在这个值平均750 nm,裂纹形成的概率是100%,进一步增加厚度超出750海里裂缝概率最大,形成不同形状的裂缝。然而,裂缝的形成等离子治疗后消失(蚀刻)厚度。如果抵制的宽度是10gydF4y2BaμgydF4y2Ba米大小,各种形状和方向的裂缝可能的结果。gydF4y2Ba

之后,因为它已经被上面提到的,裂缝的形成(骨折)真空沉积的纳米线材料,电极和纳米线材料是单一沉积过程中沉积使这种方法容易和成本有效,也保证了可靠的纳米线和电极之间的联系。然而,如果它是必要的,与一个额外的沉积步骤,也可以有不同的材料接触和纳米线结构。在这个过程中步骤,样品是倾向于沉积源。由于高纵横比的8 - 10的骨折线,没有物质穿透裂缝的底部,但接触线的微观结构开口充满了材料。随后第二个nanowire-forming材料可以从上沉积。这里采用的裂缝从而形成一个理想的荫罩。通常他们有宽度的顺序~ 100 nm和深度通过光刻胶,导致5 - 10的纵横比,这取决于使用抵制厚度。抵制电影,太薄不允许裂纹形成由于不足的压力在影片中冷却期间,也太厚膜不允许,因为它会导致过多的压力和部分分层抵制片。然而,通过改变沉积角,制造纳米线的宽度可以控制裂缝宽度的独立。注意,纳米线的高度低于名义沉积厚度和低于周围的微观结构的高度在衬底的陡壁抵制掩蔽已经沉积的一部分来源。 After shadow mask liftoff in acetone bath, the electrode and the nanowire adhere to the substrate.

裂缝产生的纳米线的方法用真空沉积被发现是多晶颗粒状特性如图gydF4y2Ba5gydF4y2Ba。图中的插图显示了不同大小的颗粒。这使得这种纳米线适合sensoric应用程序由于晶界在遥感中发挥至关重要的作用。例如,Favier et al。gydF4y2Ba28gydF4y2Ba]表明钯纳米线优良的氢传感器。传感质量源于颗粒状结构的纳米线的变化导致其电导率的变化之间的nanogaps谷物。Pd捏造了纳米线断裂的方法也可以用于氢检测(gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

半导体纳米线的制造证明这里遵循两种路线:(1)直接射频溅射半导体材料或(2)溅射金属首先其次是电化学阳极处理。半导体的候选人是射频溅射目标是氧化锌气急败坏的说。沉积,氧化锌薄膜和/或西北气急败坏的在40瓦,10gydF4y2Ba^{−6gydF4y2Ba}mbar室压力,显示电绝缘的行为。然而,在退火制备纳米线样品400°C以上大约1小时在正常环境中,他们显示电导率是一个明确的迹象的显微结构的变化。退火条件之间的关系和物理结构的电影(晶体结构和微观结构)研究了x射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)。XRD结果表明,退火的电影gydF4y2Ba设在择优取向优先生长方向的氧化锌由于其六角纤锌矿晶体结构。gydF4y2Ba

低的溅射层厚度或少量的半导体氧化锌被认为想出柱状Volmer Weber-type增长或独立的岛屿。图中给出的AFM图像gydF4y2Ba6gydF4y2Ba(一个)显示as-deposited氧化锌薄膜是相当粗糙的哪一个可能比较图的示意图gydF4y2Ba6gydF4y2Ba(c)与柱状微观结构增长可能列之间的间距。Postdeposition退火导致显著的微观结构的变化,如图gydF4y2Ba6gydF4y2Ba(b),这部电影已经发现致密光滑旁边几大技巧和导电的微观结构剖视图可能与图gydF4y2Ba6gydF4y2Ba(d)。类似的结果也报道了楚et al。gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba),虽然我们的样本在大气环境条件下退火。观察到的导电性因此被认为来自群岛互联后发生沉积后退火(测量电导率曲线退火前后的纳米线讨论部分如图所示gydF4y2Ba8(一个)gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

其他路线制备氧化物半导体纳米线的结构开始从金属纳米线的电化学阳极处理紧随其后。薄膜断裂的方法也已经在这里用于制作纳米线。制造网络裂缝结构后,70 nm厚钛沉积纳米线在哪里位于100 nm SiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba和阳极氧化膜有10 V 10分钟。的gydF4y2Ba图中演示了阳极处理前后的特征gydF4y2Ba7gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

从线性gydF4y2Ba响应时,它可以观察到,从0.076 MΩ阻力增加到217 MΩ阳极处理后,这是接近电子隧穿的抵抗机制可能参与其中。阳极氧化膜的纳米线表现出几种类型的电气导率,和可能的机制或解释这些变化的原因是我们之前在文章详细讨论了(gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

3所示。结果与讨论gydF4y2Ba

我们主要展示了金属和半导体纳米线的制造和发展由传统和修改VLS方法以及薄膜断裂的方法。的主要目的是整合这些纳米线与黄金接触芯片直接应用在电子设备或传感器测量。在下一节中,我们将演示氧化锌纳米线的电子特性,阳极氧化钛纳米线场效应晶体管(NWFET)和传感器的应用。gydF4y2Ba

3.1。氧化锌纳米线的紫外光敏反应gydF4y2Ba

下紫外线光电探测的氧化锌纳米结构的两种方法(gydF4y2Ba12gydF4y2Ba,gydF4y2Ba24gydF4y2Ba)是测量环境条件下(如图gydF4y2Ba8gydF4y2Ba)。氧化锌纳米线显示可逆和快速切换的电导率。随着露天条件下进行测量,氧是氧化锌表面吸附。与365 nm紫外线灯在照明,电导率增加,因为它证明了电流和时间特征在恒定电压供应。gydF4y2Ba

光子的能量大于带隙将产生电子空穴对。据社会发生等人photogenerated空穴迁移到表面和被困,留下未配对电子的NW导致光电流[gydF4y2Ba32gydF4y2Ba]。正常的gydF4y2Ba在氧化锌纳米线合成反应和电流开关断裂和MVLS方法中演示了数据gydF4y2Ba8gydF4y2Ba和gydF4y2Ba9gydF4y2Ba,分别。然后孔中和化学吸附氧导致增加导电率如图gydF4y2Ba8 (b)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba9 (b)gydF4y2Ba。紫外线是开启和关闭时,光电流的增加或减少时间达到饱和。这种现象不太明显的情况下产生的纳米线断裂方法如图gydF4y2Ba8 (b)gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

氧化锌纳米线的光响应生长在骨折方法2 V外加电压下,光照图gydF4y2Ba8 (b)gydF4y2Ba显示测量的光响应比这更快的氧化锌微纳米线增加了修改VLS如图gydF4y2Ba9 (b)gydF4y2Ba。原因可能是表面状态的影响在材料的情况下修改VLS (MVLS)的方法。因为我们有一个组合MVLS高密度纳米线网络连接的方法,表面体积小而骨折的方法。类似的结果已经被Pearton报道et al。gydF4y2Ba33gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

3.2。阳极氧化钛纳米线场效应晶体管的气体反应gydF4y2Ba

申请前栅极偏置电压,绝缘检查后门的行为由一个电极连接到门(PgydF4y2Ba^{+ +gydF4y2Ba}Si),另一个电极消耗和斜坡电压从0到3伏。仅限于应用门电压3伏,以避免破坏氧化层的介电性质的纳米线的筹码。再次为了确保没有漏电流通过氧化、电流测量在几个地方氧化层进行,每次观察和泄漏电流几乎为零。然而,有位置,我们观察到一个阻力在300年的订单MΩ这可能是由于在非均质氧化层厚度(热生长氧化物层由活跃的商业公司GmbH,慕尼黑)。芯片上的位置被排除在进一步的测量。底栅电压阳极氧化钛纳米线的应用,和相应的曲线如图gydF4y2Ba10gydF4y2Ba(a),情节(图gydF4y2Ba10gydF4y2Ba(一)描述,有一个高source-drain增加(gydF4y2Ba)当前底部gate-source电压时(gydF4y2Ba)。为了显示当前的几乎对称性质的行为在两个正向和反向方向,我们有放大图如图所示gydF4y2Ba10gydF4y2Ba(b)对应于零电压gate-source偏见。展示当前的增长由于应用门偏见,对数坐标对应的数字gydF4y2Ba10gydF4y2Ba(一)如图gydF4y2Ba10gydF4y2Ba(c)显示,漏极电流增加两个数量级以上。漏极电流的增加表明,纳米线是n型(gydF4y2Ba34gydF4y2Ba]随着电导增加了消耗电子氧化。阳极氧化钛纳米线的传输特性对应不同source-drain电压如图gydF4y2Ba10gydF4y2Ba(d)。gydF4y2Ba

观察到的场效应行为可以用来改变nanowire-operated设备,例如,作为传感器,为其电导率曲线的一个敏感的地区。TiO的gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba纳米线场效应晶体管,然而,显示大幅和快速响应的漏极电流时暴露在不同压力的氧气(图gydF4y2Ba11gydF4y2Ba)。漏极电流的减少氧气的接触下被认为是吸附的结果gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba氧空位处形成gydF4y2Ba和gydF4y2Ba通过从二氧化钛消耗电子。gydF4y2Ba

场效应晶体管展览属性已经适合应用程序作为传感器。因此,气体检测实验进行纳米线合成的帮助下骨折的方法。相比之下,Pd纳米线电导表现出剧烈的变化当暴露在HgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba,但是阳极氧化钛纳米线电导显示没有变化时,纳米线暴露在HgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba。产生的场效应晶体管具有属性已经适合应用程序作为传感器。在这种背景下Pd的气敏性能和阳极氧化钛纳米线合成下骨折方法都经过测试,如图gydF4y2Ba12gydF4y2Ba。Pd纳米线电导表现出剧烈的变化当暴露在HgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba,但TiOgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba纳米线电导显示没有变化时,纳米线暴露在HgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba如数据所示gydF4y2Ba12(一个)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba12 (b)gydF4y2Ba,分别。gydF4y2Ba

4所示。结论gydF4y2Ba

我们演示了两种不同的路线微-纳米金属氧化物半导体纳米结构融入Si微芯片。两个路线原则上允许集成纳米线,准备升级;然而,他们都是最好的个人优点和缺点。修改VLS类型的增长已经存在当前行要求相对较高的温度,因此需要一个活跃的冷却晶片制造过程中如果电路已经结构化的元素。另一方面的方法允许一个集成的3 d网络类型结构的传感器可能是有趣的联系媒介如液体或气体传感器,楼市可能允许直接访问的媒体网络,但保护其他的电子产品。第一个测试与氧化锌纳米线和紫外线显示延迟反应单一晶体纳米线与断裂的多晶纳米线的方法,可能由于大团的溅射沉积氧化锌电线。骨折方法允许一个简单的集成;它只需要一个额外步骤的光刻胶的准备。然而,一个简单的直接溅射沉积可以不足以实现所需的纳米线的形成-;或例子,实验的沉积氧化锌教postannealing一步必须为了获得纳米线进行相互连接的谷物。 Alternative heating can be avoided by depositing a metal first and carrying out an anodization to turn the metal into an oxide nanowire. The example of anodized Ti nanowires fabricated in this way allows the formation of a bottom gate field-effect transistor. Furthermore, the anodized titanium can serve as oxygen-sensitive element; it has already a selectivity towards hydrogen. In summary, several integration routes for nanowires are possible that can be carried out with standard processes and without E-beam lithography, focused ion beam methods, or alignment processes for already prepared nanowires that are unlikely to allow a wafer level processing. For a final demonstration of the feasibility of the here suggested methods, a wafer-level processing should be carried out. The first tests of sensitivity are promising to allow the nanowires to serve in sensors; however, for a nanowire sensor a control electronics should be integrated, for example, for sensor drift correction and selectivity, as well as long-term stability tests have to be carried out.

确认gydF4y2Ba

作者感谢DFG金融支持的框架项目广告183/4-3 A5和部分证期局855项目。此外,y . k . Mishra欣然承认亚历山大•冯•洪堡基金会的资助和r . Adelung海森堡DFG的教授。gydF4y2Ba

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