2B Materyal Oyma / 2B Materyal Desenleme

Time : 2025-04-22

Düşük boyutlu malzeme oyulması, iki boyutlu malzemelerin (örneğin grafit, molibden disülfür vb.) ve bir boyutlu malzemelerin (örneğin nanofilamentler, nanoborular vb.) oyulmasını içeren bir işlemdir. Düşük boyutlu malzeme oyulmasının amacı, malzeme özelliklerini ve cihaz performansını kontrol etmek ve optimize etmek için belirli şekillerde ve boyutlarda nano yapılar hazırlamaktır. Düşük boyutlu malzemeler genellikle kimyasal oyulma yöntemleri kullanılarak işlenir. Bu yöntem, malzemeleri kimyasal tepkimelerle işlemek için kullanılır ve yaygın olarak kullanılan kimyasal oyulma yöntemleri arasında nemli oyulma ve kurutma oyulması yer almaktadır.

Düşük boyutlu malzemeleri oyama konusundaki zorluklar mainly şu şekilde sıralanabilir: 1. Oyma seçimi: Farklı düşük boyutlu malzemeler, oyma koşulları için farklı gereksinimlere sahiptir ve uygun oyma koşulları, malzemenin belirli özelliklerine göre seçilmesi gerekir, örneğin oyma gazı, güç, süre vb. 2. Oyma kalitesi: Düşük boyutlu malzemelerin oyma kalitesi, performanslarını ve uygulamalarını doğrudan etkiler ve aşırı veya yetersiz oymayı önlemek için oyma oranı ve derinliğinin kontrol edilmesi gerekir. 3. Oyma eşitliği: Düşük boyutlu malzemelerin oyma eşitliği, yüksek kaliteli cihazların hazırlanmasında kritik öneme sahiptir ve oyma sürecinde sıcaklık, gaz akış hızı ve basınç gibi parametrelerin kontrol edilmesi gerekir ki oyma eşitliği sağlanabilsin. 4. Oymadan sonraki işlem: Oymadan sonra, oyma ürünlerini ve kalan oyma gazlarını kaldırmak için örneği temizlemek ve işlemek gerekir, böylece örneğin yüzey kalitesi ve kararlılığı sağlanır.

İki boyutlu elektronik ince film malzemeleri, çoğunlukla kovalent bağlar tarafından oluşturulan, tek veya az atom tabakalı kalınlığa sahip yeni iki boyutlu malzemelere atıfta bulunur.

Anahtar özellikler:

1. Grafiten, h-BN;

2. Geçiş metali oksitleri;

3. TMC'ler, MX ₂(M=Mo, W, Re, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Pt, Pd, Fe; X=S, Se, Te), MoS ₂, WS ₂；vb.

4. Kısmi III/IV/V sülür tabanlı malzemeler vb.

İki boyutlu elektronik ince film malzemeleri üzerinde yapılan erken araştırmalar, özellikle grafit malzemelerinde, iki boyutlu malzemelerin hazırlama yöntemlerine odaklandı, örneğin mekanik soyulma, azaltma, birleştirme vb., ayrıca malzeme özelliklerinin incelenmesine de yer verdi. Büyük boyutlu iki boyutlu ince film malzemelerinin hazırlamada sürekli yaşanan atılımlarla birlikte, insanlar cihazların hazırlanmasına dikkatlerini çevirdi. İki boyutlu ince film malzemelerinin inceltilmesi ve desenlenmesi, iki boyutlu cihazların hazırlanmasında anahtar unsurdur. Geleneksel yarıiletken plazma kuru oksidasyon yöntemi, iki boyutlu malzemelerin inceltilmesi ve desenlenmesi konusunda iki ciddi dezavantaja sahiptir:

1. Aşırı oksidasyon oranı, 2D malzeme atom katmanlarının (alt nanometre seviyesinde) kesin ve istikrarlı oksidasyonuna uygun değildir;

yüksek enerjili iyon bombardımanı, 2B malzemelerde yapısal hasara neden olabilir ve bu da malzeme eksiğine yol açabilir.

İki boyutlu malzemeler için özel bir aşınma makinesi'nin sahip olması gereken özellikler şunlardır:

1. Çıkış gücünü milivat seviyesinde kontrol edin;

2. Minimum başlangıç gücü 5W'nin altına denetlenmelidir;

3. Katmanlı aşınma kontrolü, dakikada 0.3 ila 10 katman arasında kesinlikle kontrol edilebilen bir aşınma oranı ile.

4. Örnek üzerinde yürüten iyon enerjisi 10 eV veya daha düşük olabilir

2B Malzeme Etçme Çözümü - SHL 100 μ/200 μ - RIE

Yukarıdaki bahsedilen iki boyutlu malzeme desenleme uygulama sorunlarını ele almak için mikroplazma teknolojisi üzerine SHL 100 μ/200 μ - RIE serisi makinesini geliştirdik. Makine, grafit gibi iki boyutlu malzemelerin katman azaltımı etçmesi ve desenli etçmesi için kullanılır. Şekil 2, iki boyutlu malzeme etçme makinesinin görünümünü göstermektedir.

微信图片_20231207120116.jpg

İki boyutlu malzeme etçme makinelerinin ana uygulamaları şunlardır:

1. Tek katmanlı veya az katmanlı 2B malzeme örnekleri hazırlamak için 2B malzeme soyulması etçmesi

2. 2B malzeme deseni oyma, 2B malzeme cihazlarını hazırlamak için

3. 2B malzeme değiştirme işleme

İki boyutlu malzeme oyma makinesinin temel performans göstergeleri:

1. En fazla dört inç/sekiz inç ve daha küçük boyuttaki örnekleri işleyebilir;

2. Ultra zayıf plazma oyma: 3 W (@ 100mm elektrot) RF (@ 13.56 MHz)'e kadar olan bir süreç gücü elde edebilir, güç yoğunluğu en az 38 mW/cm2 ve çıktı gücü doğruluğu 0.1 W'den az;

3. Örnek üzerinde yürütmek için iyon enerjisi 10 eV kadar düşük olabilir;

4. 0,1 katman/dk'ya kadar 1 katman/dk arasında stabil ve kesin atom katmanı oyaması gerçekleştirebilir;

İki boyutlu malzeme oyama makinesinin ana yapılandırması şu şekildedir:

1. Cihaz 3 ila 8 işlem gazıyla yapılandırılabilir ve metal kapalı MFC ile dijital olarak kontrol edilebilir;

2. Katı hal bileşeni kirlilik elemanlarından kaynaklanan örnekteki kontaminasyonu önlemek için 6061 alüminyum işleme odası malzemesi kullanılır;

3. Yük kilit odası yapılandırılabilir ve işleme odasının arka plan vakumu 4 x 10-4 Pa'ya ulaşabilir;

tamamen otomatik süreç kontrolü, seyreltilmiş kullanıcı oturum açma yönetimi, kapsamlı süreç verileri ve makine durumu verilerinin gerçek zamanlı kaydı, Recipe süreç kütüphanesi yönetimi ve çağırma, bileşen yaşam döngüsü yönetimi ve hata kendini denetleme.

2D malzeme etkileme makinesi grafiksel sonuçlar: