ΝΑΝΟΔΟΜΕΣ ΠΥΡΙΤΙΟΥ ΓΙΑ ΟΠΤΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ.

Abstract

IN THIS WORK WE FABRICATED AND STUDIED THE PROPERTIES OF SILICON NANOWIRES USING CONVENTIONAL METHODS. THE FABRICATION PROCESS STARTED WITH HIGH RESOLUTIONLIFHOGRAPHY OBTAINED EITHER WITH ELECTRON BEAM LIFHOGRAPHY IN A DEEP-UV STEPPER USING A SURFACE IMAGING PROCESS. TAKING ADVANTAGE OF THE HIGH ANISOTROPIC DEVELOPMENT PROCESS OF THE SLYLATED PHOTORESIST WE WERE ABLE TO CREATE STRUCTURES WITH DIMENSIONS DOWN TO 40NM, BY APPLYING EXPOSURE AND DEVELOPMENT TRICKS. AFTER THE CREATION OF THE INITIAL MASK WE ANISOTROPICALLY DRY ETCHED THE SILICON SUBSTRATE USING FLNORINE-ONLY CONTAINING GOSES. BY THIS NOVEL ETCLUNG PROCESS THAT WE DEVELOPED WE WERE ABLE TO CRETE SILICON PILLARS AND WALLS WITH ASPECT RATIOS UP TO 50:1. THESE STRUCTURES WERE FURTHER THINNED BY THERMAL OXIDATION AND OXIDE REMOVAL. WE HAVE SHOWN THAT PROCESS IS SELL LIMITED LEADING TO THE CREATION OF A CRYSTALLINE SILICON CORE OF DIMENSIONS OF SOME NM, DEPANDING ON THE INITIAL DIMENSIONS AND OXITATION TEMPERATURE. SPECTRASCOPIE STUDIES OF THE DOTAINED STRUCTURES REVALED THAT THE ORIGINAL CRYSTALLINITY REMAINEDINTACT, WHILE NO EXTERNAL CONDAMINATIONS WERE INDUCED BY THE PROCESS. PHOTOLUMINE SCENCE EXPERIMENTS SHOWED THAT THE STRUCTURES EMIT STRONGLY AT 670-550NM,INDEPENCLENT OF THE PASSIVATION . THESE DADA AGREE WITH THEORITICAL QUANTUM MODELS AND WE PROPOSE A QUANTUM MECHANISM FOR THE EFFICIENT LIGHT EMISSION. FROM THIS STRUCTURES WE DEVELOPED A NOVEL OPTOELECTRONIC DEVICE BY CREATING A CONTACT ON TOP OF THE NANOWIRES USING APLANARAZATION PROCESS, WHICH EXHIBITS A SCHOTLKY BEHAVIOUR AND (ABSTRACT TRUNCATED).

ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑ ΑΥΤΗΣ ΗΤΑΝ Η ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΚΑΙ ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΛΑ ΟΡΙΣΜΕΝΩΝ ΝΑΝΟΔΟΜΩΝ ΠΥΡΙΤΙΟΥ, ΩΣΤΕ ΝΑ ΜΕΛΕΤΗΘΟΥΝ ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΚΑΙ ΤΟ ΠΟΡΩΔΕΣ ΠΥΡΙΤΙΟ. Η ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΞΕΚΙΝΑ ΜΕ ΤΗΝ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΤΗΣ ΑΡΧΙΚΗΣ ΜΑΣΚΑΣ ΜΕ ΛΙΘΟΓΡΑΦΙΑ ΥΨΗΛΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΜΕ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΔΕΣΜΗΣ Η ΛΙΘΟΓΡΑΦΙΑ ΣΕ ΒΑΘΥ ΥΠΕΡΙΩΔΕΣ ΜΕ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΗΣΗ, ΠΥΡΙΤΙΔΙΩΣΗ ΚΑΙ ΞΗΡΗ ΕΜΦΑΝΙΣΗ ΣΤΗΝ ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΧΑΡΑΞΑΜΕ ΑΝΙΤΡΟΠΙΚΑ ΤΟ ΥΠΟΣΤΡΩΜΑ ΠΥΡΙΤΙΟΥ, ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΩΝΤΑΣ ΜΙΑ ΠΡΟΤΟΤΥΠΗ ΣΥΝΤΑΓΗ ΠΟΥ ΑΝΑΠΤΥΞΑΜΕ ΜΕ ΒΑΣΗ ΠΛΑΣΜΑ ΦΘΟΡΙΟΥΧΩΝ ΑΕΡΙΩΝ ΜΟΝΟ. ΜΕ ΤΟΝ ΤΡΟΠΟ ΑΥΤΟ ΠΗΡΑΜΕ ΔΟΜΕΣ ΠΥΡΙΤΙΟΥ ΜΕ ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ ΜΕΧΡΙ 40 NM ΚΑΙ ΛΟΓΟ ΥΨΟΥΣ ΠΡΟΣ ΔΙΑΜΕΤΡΟ 50:1 ΟΙ ΔΟΜΕΣ ΑΥΤΕΣ ΛΕΠΤΥΝΘΗΚΑΝ ΣΕ ΜΕΡΙΚΑ NM ΜΕΣΩ ΜΙΑΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΑΣ ΑΥΤΟΤΕΡΜΑΤΙΖΟΜΕΝΗΣ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΟΞΕΙΔΩΣΗΣ. ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ ΑΠΕΔΕΙΞΑΝ ΤΗΝ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΟΤΗΤΑ, ΕΛΛΕΙΨΗ ΞΕΝΩΝ ΠΡΟΣΜΙΞΕΩΝ ΚΑΙ ΚΑΘΑΡΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΔΟΜΩΝ ΜΑΣ, ΕΝΩ ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ ΦΩΤΟΦΩΤΑΥΓΕΙΑΣ ΕΔΩΣΑΝ ΕΝΤΟΝΟ ΣΗΜΑ ΣΤΟ ΟΡΑΤΟ ΜΕΤΑΞΥ 670-550 NM, ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΑ ΑΠΟ ΤΟ ΥΛΙΚΟ ΑΔΡΑΝΟΠΟΙΗΣΗΣ. ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΥΤΑ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΝΟΥΝ ΤΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ ΚΒΑΝΤΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΕΚΠΟΜΠΗΣ ΦΩΤΟΣ ΑΠΟ ΝΑΝΟΔΟΜΕΣ ΗΜΙΑΓΩΓΩΝ. ΑΠΟ ΤΙΣ ΔΟΜΕΣ ΑΥΤΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΑΜΕ ΜΙΑ ΠΡΟΤΟΤΥΠΗ ΟΠΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ ΤΗΝ ΠΡΩΤΗ ΔΙΕΘΝΩΣ ΒΑΣΙΣΜΕΝΗ ΣΕ ΝΑΝΟΝΗΜΑΤΑ ΠΥΡΙΤΙΟΥ, Η ΟΠΟΙΑ ΕΚΠΕΜΠΕΙ ΕΝΤΟΝΑ ΣΤΟ ΠΟΡΤΟΚΑΛΙ (ΣΤΑ 670 NM) ΚΑΤΩ ΑΠΟ ΕΞΩΤΕΡΙΚΗ ΠΟΛΩΣΗ. Η ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΤΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΠΑΦΗΣ ΕΓΙΝΕ ΣΤΟ ΑΝΩΤΕΡΟ ΤΜΗΜΑ ΤΩΝ ΝΗΜΑΤΩΝ ΜΕΣΩ ΜΙΑΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΑΣ ΕΠΙΠΕΔΟΠΟΙΗΣΗΣ ΚΑΙ ΕΜΦΑΝΙΖΕΙ ΣΜΠΕΡΙΦΟΡΑΔΙΟΔΟΥ SCHOTTKY.