硅毫微结构,硅量子线阵列的形成方法,以及基于此的设备

摘要

一种可控的形成硅量子线阵列之类的硅毫微结构的工艺。在超高真空中，在硅表面溅射氮分子离子的均匀流，以形成周期性波浪形的突起，其中所述突起的走向和SOI材料的硅绝缘体边界相齐。基于在9nm到120nm范围选择的波浪形突起的波长，确定离子能量、对于所述材料表面的离子入射角、硅层的温度、波浪形突起的成型深度、所述波浪形突起的高度以及离子在硅中的穿透距离。具有悬垂边的氮化硅掩模用于确定形成阵列的硅表面的大小。在溅射之前，在掩模窗口的硅表面上去除杂质。为了形成硅量子线阵列，将SOI硅层的厚度选定为大于所述的成型深度、所述的高度和所述的离子穿透距离之和，由SOI绝缘体的二次离子发射信号的阈值控制硅线的制造。该毫微结构可以用于诸如FET的光电子和毫微电子设备中。

主权项

1.一种形成硅毫微结构的方法，包括：在超高真空中，在硅表面溅射氮分子离子的均匀流，以形成周期性的波浪形突起，所述突起的波阵面处于离子入射面的方向；还包括以下步骤：在溅射之前：在9nm到120nm范围内选择周期性波浪形突起的期望波长；基于所述选择的波长，确定离子能量、对于所述材料表面的离子入射角、所述硅层的温度、所述波浪形突起的成型深度、所述波浪形突起的高度以及离子在硅中的穿透距离。