A Prince -technológia háromdimenziós mikro- és nanoszerkezetek kialakítására szolgáló módszer, amely megfeszült félvezető filmek szubsztrátumról történő leválasztásán, majd térbeli tárggyá való összehajtásán alapul. A technológia egy tudósról kapta a nevét, aki az Orosz Tudományos Akadémia Szibériai Tagozatának Félvezetőfizikai Intézetében dolgozott, Viktor Jakovlevics Prince , aki 1995-ben javasolta ezt a módszert [1] [2] .
A legegyszerűbb változatban a háromdimenziós struktúrák kialakításának lehetőségének bemutatására feszített kétrétegű filmeket (GaAs / InGaAs, ahol GaAs a külső réteg) használtunk gallium-arzenid (GaAs) szubsztrátumon (áldozatos AlAs réteggel). ), amelyet molekuláris nyaláb epitaxiás módszerrel termesztettek . Egy vékony film (több egyrétegű) azért van feszültség alatt, mert az InGaAs hármas vegyület feszítetlen rétegének rácsállandója nagyobb, mint a GaAs-é (ezért a növekedés során egy összenyomott InGaAs réteg keletkezik), és a szubsztrátumtól elválasztva hajlamos kiegyenesedni, ami csavaró momentumot hoz létre, és végül a fólia hajtogatásához vezet. A bifilm elválasztására szelektív (vagyis amelynél a különböző anyagok maratási sebessége nagymértékben különbözik) folyékony maratószert (vizes HF oldat ) alkalmaznak, amely eltávolítja az AlAs áldozati réteget anélkül, hogy más vegyületekre hatással lenne [3] . Összecsukáskor egy tekercset (vagy csövet) kapunk, amely sok tíz fordulatból állhat. GaAs/InAs típusú anyagok egyrétegű rétegeinek alkalmazásakor (a rácsállandók eltérése eléri a 7%-ot) akár 2 nm átmérőjű félvezető nanocsövek is előállíthatók [3] , amelyek a szén nanocsövektől eltérően képződhetnek bizonyos helyeken az aljzaton és megadott átmérőkkel litográfiák segítségével . Ezek a laza kétrétegű fóliák, amelyek két különböző anyagú atomrétegből állnak, tökéletes atomi szerkezettel rendelkeznek, amely a hordozó felületén lévő lapos filmben rejlik.
A módszer meglehetősen rugalmas és sok rendszerre alkalmazható. Például a Si/SiGe filmek Si hordozón feszültség alatt álló rendszerként is működhetnek. Itt egy másik maratószert is alkalmaznak: NH 4 OH vizes oldatát , amely szilíciumot marat (a szilícium feláldozó rétege és a szubsztrát között egy stopréteg is használatos, amely rosszul marja a bórral erősen adalékolt szilíciumot ) [4] . A Si/SiGe fóliák alkalmasnak bizonyultak olyan csövek (tűk) elrendezésére, amelyek élei túlnyúlnak a hordozó szélén [5] . AlGaAs/GaAs/AlGaAs/InGaAs alapú filmek segítségével kvantumkutat lehet kialakítani az elektronok számára, és egy GaAs rétegben kétdimenziós elektrongázt (2DEG) lehet előállítani, ha a heterostruktúrát csőbe hajtogatjuk. Itt szükséges a technológia módosítása és a feszített heterostruktúrák irányított hajtogatása [6] .
Ha a 2DEG-et külső egyenletes mágneses térbe helyezzük, akkor mivel az elektronok mozgását a filmen keresztül szomszédos rétegek (AlGaA-k) korlátozzák, amelyek sávszélessége nagyobb, mint a GaAs-é, az elektronok csak a normál komponens hatására mozognak. a mágneses mezőt a film felületére. Így effektív inhomogén mágneses tér keletkezik, amely a mágneses tér inhomogenitása miatt létrejövő ún. statikus bőreffektussal összefüggésben a mágneses ellenállás anizotrópiájához vezethet (az ellenállás a mágneses tér irányától függ) [7] . [8] .
Nanotechnológia | |
---|---|
Kapcsolódó tudományok | |
Személyiségek | |
Feltételek | Nanorészecske |
Technológia | |
Egyéb |
|