나노기술 숙제입니다.

소개

1. Write a synopsis(one page) on the fabrication of 2-D porous structure
using anode etching
2. State the principle elements of laser diode.
3. Electron lone pair, sigma-bond, pie-bond?

위 세가지 질문에 대해 요약 기술한 자료입니다.

목차

1. Write a synopsis(one page) on the fabrication of 2-D porous structure using anode etching.
2. State the principle elements of laser diode.

본문내용

1. Write a synopsis(one page) on the fabrication of 2-D porous structure using anode etching.
Anode etching? Si를 원하는 패턴으로 만들려면 우선 모양을 만들어야하는데 그 방법으론 여러 가지가 복합적으로 쓰인다. 그 중에서 Dry Etching은 정확한 형상을 만들 수 있는 반면에 장치가 비싸고 작은 Scale밖에 에칭할 수 없다. 그러나 Wet Etching은 넓은 면적을 에칭할 수 있고 비용도 작게 든다. 그러나 정확도가 떨어지고 독성물질이 사용된다는 단점이 있다. 그래서 요즘은 두 방법을 혼합하거나 외부전류로 에칭하는 방법이 소개되고 있다. Wet Etching을 하면 Si가 Isotropic하게 에칭되는 경우처럼 등방향으로 두리뭉실하게 에칭되면 소용없다. 그래서 Anisotropic Etching을 하는데 그 원리를 보면 다음과 같다. 보통 Si Wafer(100)를 주로 쓰는데 이 부분을 Etchant(KOH, HF 등)로 에칭하면 윗면과 경사져서54.7 o) 있는 면(111)과 만나면 에칭이 멈추게 된다.
(110)면으로 에칭할 때 그림 c에 보면 검은색 원자들이 두 개의 다른 원자들과 결합되어있지만 (111)면의 원자들은 주위의 3개의 원자들과 결합하고 있어서 에칭되기 힘든 것을 알 수 있다. 그 외에도 B를 첨가하면 p+ Etching Stop
이라구 해서 에칭이 멈추게 되는 방법도 있다. 즉 Boron을 Si 기판에 일정 깊이로 Implantation시키면 그 면에 Etchant가 도달하면 더 이상 에칭이 안되고 멈추는 경우로서 Si에 Echant로 KOH를 사용하면 Si + 2OH- => Si(OH)22+ + 4e- 라는 반응이 일어나는데 이때 4e-가 다시 물과 반응해서 또다른 OH-를 만들어야 하는데 Boron를 넣으면 전자가 그 역할을 못하고 Recombination된다. 이런 방법들로 원하는 패턴을 얻거나 Mask를 원하는 형상으로 에칭해서 다음과 같은 모양을 얻는다.
The fabrication of 2-D porous structure using anode etching
1. silicon nitride와 polysilicon을 low-pressure chemical vapor deposition을 사용해서 그림과 같이 위치시킨다.
2. disc의 두께는 0.7 μm 를 넘어야 etchback이 가능하다.
3. (b)와 같이 disc를 patterning한 상태에서 disc 아래 silicon tips를 만들면서 disc 주위로 silicon porous가 형성된다.
4. silicon이 HF(또는 KOH)의 anodization reactor에서 위치시키면 silicon은 anode로 platinum은 cathode로 된다.porous silicon의 두께는 anodization time 과 비례적으로 증가한다.
5. porous silicon이 높은 온도에서 산화되면서 silicon tips는 날카롭게 되고 silicon substrate와 산화물 사이에서 thermal oxide가 형성된다.
6. 다음 과정은 etchback과정으로 nitride/polysilicon 층을 mask로 사용하면서 thermal oxide의 두께를 0.3 μm 로 etching 된다.
7. Disc에 metal을 제거하기 위해서 photoresist가 coating되고 O2 plasma에 의해서 다시 etching된 후, tip 주위에 oxide가 제거되면서 tip이 나타난다. 그러면 photolithography와 wet etching에 의하여 gate electrode가 pattern화 된다.

참고자료

· 없음