微纳电子技术2013年第三期.PDFVIP

微纳电子技术2013年第三期 器件与技术 P133- 硅基单电子晶体管的可控制备 P137- 多晶硅薄膜太阳电池 材料与结构 P143- 面向新型DNA检测方法的固态纳米孔研究进展 P151- 稀土材料铕铁硼磁性隧道结的第一性原理研究 MEMS与传感器 P156- 微型电磁振动能量采集器的研究进展 P167- 后退火处理对电容式MEMS微加速度计的影响 P172- 微惯性开关L型闭锁梁分析 加工、测量与设备 P177- 深槽刻蚀工艺中lag效应的研究 P184- 化学机械抛光中材料去除非均匀性及因子分析 P190- XPS测量稀土氧化物薄膜禁带宽度的可行性研究 P194- 共烧温度对Pt/YSZ泵氧电极性能的影响 器件与技术 P133- 硅基单电子晶体管的可控制备 吕利，孙建东，李欣幸，秦华 (中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米器件与应用重点实验室，江苏苏州215123) 摘要：采用电子束曝光、感应耦合等离子体刻蚀和热氧化等工艺技术，通过独特的图形反转 设计，即在电子束曝光时采用负的曝光图形，并以电子束曝光的光刻胶作为掩膜进行干法刻 蚀，通过后续的干法热氧化等工艺，在磷离子重掺杂的绝缘体上硅基底上成功地制备出单电 子晶体管。该方法具有高精度、结构可控、可重复和加工成本低的优点，可作为一种批量制 备单电子晶体管的工艺技术。所制备的单电子晶体管在2　6 K 到100 K 的温度范围内呈现 出明显的库仑阻塞效应，导通电阻小于100 k Ω。该单电子晶体管将成为高速、高灵敏度射 频电路的关键器件。 关键词：单电子晶体管（SET）；绝缘体上硅（SOI ）；库仑阻塞；电子束曝光 中图分类号：TN303 ； TN304.05 文献标识码：A 文章编号：1671-4776(2013)03-0133-04 Controllable Fabrication of Silicon Based Single　 Electron Transistors Lü Li, Sun Jiandong, Li Xinxing, Qin Hua (Key Laboratory of Nanodevices and Applications, Suzhou Institute of Nano Tech and Nano　 Bionics, Chinese Academy of Sciences, Suzhou 215123, China) Abstract:Single electron transistors (SETs) were fabricated on phosphorus doped silicon on　 insulator (SOI) substrate with the electron beam lithography, inductively coupled plasma etching, thermal oxidation and other processes. The unique design of the pattern inversion was used, i　e. the SET pattern was transferred as a negative in an electron beam (e　beam) lithography step. The photoresist of the electron beam lithography was served as the mask in the dry etching, followed by the dry thermal oxidation and other processes. The method offers advantages of good accuracy, controllability, reproducibility and low cost, allowing for the SET fabrication in batch. The prepared SET exhibits strong Coulomb blockade effect at the temperatures from 2　6 K to 100 K. The on　resistance is less than 100