عنوان پایان‌نامه
ساخت و بررسی نانو سیم های سیلیکونی
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-الکترونیک- تکنولوژی نیمه هادی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده برق و کامپیوتر شماره ثبت: E1571;کتابخانه دانشکده برق و کامپیوتر شماره ثبت: E1571;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 41401
- تاریخ دفاع
- ۰۴ اسفند ۱۳۸۷
- دانشجو
- هادی حسین زادگان
- استاد راهنما
- سیدشمس ا لدین مهاجرزاده
- چکیده
- کار اصلی ارائه شده در این پایان نامه معرفی تکنیک جدیدی برای زدایش عمودی بسترهای سیلیکنی برای ساخت حسگرهای شتاب است. دقت این روش به حدی می باشد که به کمک آن امکان ایجاد ساختارهای زیرمیکرون و به ویژه نانوسیم نیز فراهم می باشد. تکنیک نوین زدایش عمیق سیلیکن در آزمایشگاه لایه های نازک دانشگاه تهران برای اولین بار طراحی شده است. این روش با بهره گیری از پلاسمای گازهای هیدروژن، اکسیژن و SF6 توانایی ایجاد ساختارهای عمودی با نسبت ابعاد بیش از 50 را داراست. همچنین در این پایان نامه روش نوینی برای معلق سازی ساختارهای سیلیکنی (111) را نیز معرفی می کنیم. در این روش، ساختارهای عمودی به کمک محلول KOH به صورت افقی زیر زدایش می شوند تا ساختار به صورت کامل و یا نیمه کامل معلق شود. با بهره گیری دو روش زدایش عمودی و زدایش افقی امکان ایجاد ساختار شتاب سنج خازنی به سادگی فراهم می باشد. دیگر توانایی مهم روش زدایش عمودی ارائه شده در این پایان نامه در پیاده سازی ساختارهای زیر میکرون می باشد و ایجاد نانوسیم های سیلیکنی به کمک زدایش عمودی کاملا امکان پذیر می باشد. نانوسیم ها امروزه در الکترونیک جایگاه ویژه ای برای تحقیق دارند و ساخت نانوسیم به کمک زدایش عمودی خود می تواند بسیار حائز اهمیت باشد.
- Abstract
- Abstract A novel hydrogenation-assisted deep reactive ion etching of silicon is reported. Hydrogenation/ passivation sequences followed by plasma etching sequences lead to vertical removal of the exposed Silicon in this method. A mixture of hydrogen/oxygen gases is used for passivation sequence. While the oxygen plasma leads to the formation of a thin protective oxide layer over the previously recessed craters and passivates their surfaces, concurrent hydrogen ion bombardment removes the oxide layer from the bottom of the craters. In addition, this ion bombardment leads to hydrogen injection into the exposed substrate, further improving the vertical removal of the silicon. This step is followed by a short sequence of SF6 plasma etching and then the whole cycle is repeated to achieve high aspect ratio micro structures in both (100) and (111) Silicon substrates.In thesis we study interdigital structures for capacitive microaccelerometers. The resonating part of the sensor is floated using another novel micromachining technique developed in Thin Film Laboratories: Lateral micromachining of (111) Silicon wafers. For lateral etching of (11) Silicon wafers; first, vertical etching technique is used to create three-dimensional vertical structures. After protecting the structure by a thermally-grown oxide, a hydrogenation step is used to remove the oxide layer from the bottom of the crater, allowing a lateral under-etching. Final exposure of processed silicon to a KOH solution laterally etches the silicon in the exposed places. A lateral aspect ratio of 4 to 6 has been achieved. This technique has been successfully applied to realize floating inter-digital structures suitable for accelerometers on (111) silicon substrates. With Vertical etching method presented at the thesis, also sub-micrometer and nanometer features have been realized in a random fashion. We believe that the evolution of such very high aspect ratio features (200:1) at sub-micrometer and nano-scale is possible only with a vertical etching technique with little undercut. The formation of such structures has been possible using a hydrogenation step on thinned chromium masking layer prior to the etching. This process has been applied to fabricate high aspect ratio nanowires.
