Elektrochemisches Verhalten und Charakterisierung von C-EBID-Nanomasken (C-EBID = durch elektronenstrahlinduzierte Abscheidung hergestellte Kohlenstoffschicht)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In Rahmen des Projektes wurde gezeigt, dass die Herstellung leitfähiger C-EBID Strukturen möglich ist. Die zur Charakterisierung der Leitfähigkeit, mittels U/I-Messungen, notwendige Probengeometrie wurde durch die Entwicklung eines definierten Schreibmusters mit Hilfe der Photolithographiesoftware realisiert. Durch Modifikationen an der C-EBID Apparatur konnte der Einfluss unterschiedlicher Precursorgase auf die Leitfähigkeit der Schichten untersucht werden. Die Charakterisierung der Schichten erfolge geometrisch (LM, SEM, AFM) sowie elektronisch in U/I-Messungen. Es wurde gezeigt, dass die Leitfähigkeit der Schichten von unterschiedlichen Prozessparametern abhängt. Bei gleichem Precursorgas steigt die Leitfähigkeit mit zunehmender Abscheidungszeit (Anzahl der Exposure Loops). Die Untersuchung des Einflusses der Elektronenstrahlenergie auf die Leitfähigkeit ergab ein Maximum der Leitfähigkeit bei einer Energie von 2,5 keV. Die Untersuchung des Einflusses des Substratmaterials ergab, dass die beobachteten Unterschiede höchstwahrscheinlich nicht aufgrund unterschiedlicher Wechselwirkungsvolumina der Materialien zustandekommen. Vielmehr entstehen sie durch die unterschiedliche Oberflächendiffusion der Precursorspezies auf den unterschiedlichen Materialien. Entscheidend ist hierbei die Rauigkeit der Oberflächen. Im direkten Vergleich der Precursorgase ergab sich ein deutlicher Unterschied in der Leitfähigkeit der Schichten. Die mit Thiophen hergestellten Schichten zeigen eine deutlich höhere spezifische Leitfähigkeit. Es wird vermutet, dass der Schwefel im Thiophen als Doping Spezies für die C-EBID Schichten dient, woraus die gemessene höhere Leitfähigkeit resultiert. Der größte Unterschied zwischen den beiden Prozessgasen wurde bei 1.9 keV und einem Anodenstrom von 0.36 nA gemessen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Bulk micromachining of silicon using electron-beam-induced carbonaceous nanomasking. Nanotechnology 17 (21), 2006, 5363
T. Djenizian, B. Salhi, R. Boukherroub, P. Schmuki
- Direct immobilization of DNA on diamond-like carbon nanodots. Nanotechnology 17 (8), 2006, 2004
T. Djenizian, E. Balaur, P. Schmuki
- Electron beam lithographic techniques and electrochemical reactions for the micro- and nanostructuring of surfaces under extreme conditions. J. Electroceram. 16 (1), 2006, 9
T. Djenizian, P. Schmuki
- Organic monolayers as resist layers for Cu deposition on Si (111) surfaces. J. Electroceram, 16 (1), 2006, 71.
E. Balaur, Y. Zhang, T. Djenizian, R. Boukherroub, P. Schmuki
