RU99124768A

RU99124768A - Способ образования кремниевой наноструктуры, решетки кремниевых квантовых проводков и основанных на них устройств

Info

Publication number: RU99124768A
Application number: RU99124768/28A
Authority: RU
Inventors: Валерий Константинович Смирнов; Дмитрий Станиславович Кибалов
Original assignee: Септре Электроникс Лимитед
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2001-08-27

Claims

1. Способ образования кремниевой наноструктуры, содержащий следующие этапы: распыление кремниевой поверхности посредством равномерного потока ионов молекул азота в сверхвысоком вакууме с целью образования периодического волнообразного рельефа, где фронт волны упомянутого рельефа проходит в направлении плоскости падения ионов, дополнительно включает в себя перед распылением следующие этапы: выбор необходимой длины волны периодического волнообразного рельефа в диапазоне от 9 до 120 нм, определение энергии ионов, угла падения ионов к поверхности упомянутого материала, температуры упомянутого кремния, глубины образования упомянутого волнообразного рельефа, высоты упомянутого волнообразного рельефа и диапазона проникновения ионов в кремний, и все это на основе упомянутой выбранной длины волны.

2. Способ по п.1, в котором упомянутая энергия ионов, упомянутый угол падения ионов, упомянутая температура упомянутого кремния, упомянутая глубина образования и упомянутая высота упомянутого волнообразного рельефа определяются на основании предварительно полученных эмпирических данных, связывающих упомянутую энергию ионов, упомянутый угол падения ионов, упомянутую температуру упомянутого кремния, упомянутую глубину образования и упомянутую высоту упомянутого волнообразного рельефа с длиной волны упомянутого периодического волнообразного рельефа, и в котором упомянутый диапазон проникновения ионов определяется из упомянутой энергии ионов.

3. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя перед распылением, этап размещения маски из нитрида кремния, содержащей окно со свисающими кромками на упомянутой кремниевой поверхности над участком распыления, и распыления упомянутой кремниевой поверхности через упомянутое окно.

4. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя перед распылением, этап удаления любых загрязнений с поверхности упомянутого кремниевого слоя, на котором должен быть образован упомянутый волнообразный рельеф.

5. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя, после распыления отжиг материала с упомянутым рельефом в инертной окружающей среде.

6. Способ по п.1, в котором материал отжигают при температуре между 1000 и 1200^oС в течение, по меньшей мере, одного часа.

7. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором упомянутая кремниевая наноструктура содержит решетку кремниевых квантовых проводков, а упомянутый кремний содержит кремниевый слой из материала "кремний на изоляторе", и дополнительно включает в себя выбор толщины упомянутого кремниевого слоя большего, чем сумма упомянутой глубины образования упомянутого волнообразного рельефа, упомянутой высоты упомянутого волнообразного рельефа и упомянутого диапазона проникновения ионов.

8. Способ по п.7, дополнительно включающий в себя во время распыления обнаружение сигнала вторичной ионной эмиссии из изоляционного слоя упомянутого материала "кремний на изоляторе", и завершение распыления, когда величина обнаруженного сигнала достигает предварительно определенного порогового значения.

9. Способ по п.8, в котором упомянутое пороговое значение упомянутого сигнала вторичной ионной эмиссии является таким значением, при котором сигнал превышает среднее фоновое значение на величину, равную двойной амплитуде шумовой составляющей сигнала.

10. Оптоэлектронное устройство, включающее в себя решетку квантовых проводков, образованную способом по п.7.

11. Электронное устройство, включающее в себя решетку квантовых проводков, образованную способом по п.7.

12. Электронное устройство по п.11, содержащее кремниевые контактные площадки, соединенные упомянутой решеткой кремниевых квантовых проводков, изоляционный слой, размещенный на упомянутой решетке квантовых проводков, и электрод, расположенный на упомянутом изоляторе.