science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Fabricage van silicium nanodraden die dikke siliciumstructuren overbruggen

Een team onder leiding van onderzoekers van Koç University, Turkije en EPFL, Zwitserland, heeft een monolithische techniek ontwikkeld om silicium nanodraden te vervaardigen die ultradiepe geulen in silicium overspannen.

De aanpak lijkt op een extreme, nanoschaalversie van het SCREAM-proces ontwikkeld in de vroege jaren 90 voor MEMS-fabricage. Deze nieuwe fabricagetechnologie is gebaseerd op het "snijden" van siliciumnanodraden in een stuk siliciumkristal, zodat de nanodraden volledig zijn geïntegreerd met andere siliciumstructuren die duizenden keren groter zijn. De minimale nanodraadafmeting is in de orde van 20 nm en nanodraden lijken op hangende kabels die op een afstand van 10 micron van de greppelbodem hangen met ruimte voor verdere verbetering van de etsdiepte.

De technologie is gebaseerd op een ingewikkelde balans tussen twee verschillende plasma-etsprocessen. Aangezien het eerste proces de component op nanoschaal creëert, het daaropvolgende proces is verantwoordelijk voor het etsen van diepe sleuven. Bescherming van de miniatuurbrug, de nanodraad, tijdens deze harde diepe ets is cruciaal voor het succes van de techniek.

Het aantrekkelijke aspect van deze top-down-technologie is dat de nanodraden en de microschaalstructuren gelijktijdig worden gevormd, waardoor fabricage ter plaatse mogelijk is zonder dat ze hoeven te worden gedragen, het manipuleren en "lijmen" van de nanodraden op de gewenste locatie. Op deze manier is elke silicium nanodraad perfect uitgelijnd met de omringende architectuur. Vandaar, men kan miljoenen van dergelijke bruggen parallel vormen. De technologie opent de mogelijkheid om zeer dikke structuren te overbruggen met zeer dunne kanalen. Verwacht wordt dat het vooral toepassingen zal vinden in SOI MEMS-sensoren.