Bauelemente für die Nanotechnologie

Hochempfindliche AFM Cantilever arrays mit integrierten piezoresistiven Sensorelementen zur Messund der Cantilever-Auslenkung erfordern extrem flache pn-Übergange (Bor-dotierte Schichten in n-leitendem Silizium). Geringe Widerstände der flachen p-leitenden Schichten sind dabei schwer zu realisieren.

PRONANO Cantilever-Array

Zur Herstellung der flachen pn-Übergänge (Piezowiderstände) werden zwei Ionenstrahtechniken untersucht und optimiert:

  1. die „konventionelle“ Niederenergie-Implantation von 1 keV B+ Ionen mit nachfolgender RTA Temperung, und
  2. die Hochenergie-Implantation von Si+ Ionen in Silizium zur Erzeugung gezielter Defektverteilungen (sog. Point Defect Engineering, PDE)  Eindiffusion von Bor aus einer ultra-dünnen Bor-Schicht auf der  Oberfläche. Die Tiefe des pn-Überganges xj kann hierbei gezielt im Bereich 20-150 nm eingestellt werden.

Aufgrund theoretischen Vorhersagen wird eine erhöhte Empfindlichkeit für die Auslenkung der AFM Cantilever für pn-Übergänge mit xj < 50 nm erwartet.

Die Ionenstrahl-Prozessierung der AFM Cantilever Arrays beinhaltet weiterhin die Herstellung hochdotierter (Bor) Heizwiderstände, die als Aktuator zur Cantilever Auslenkung verwendet werden und die Herstellung hochdotierter (Bor) Leiterbahnen zwischen den Bauelementen.

Weitere Details sind zu finden unter:  PRONANO - Project summary: Technology for the Production of Massively Parallel Intelligent Cantilever Probe Platforms for Nanoscale Analysis and Synthesis (Proposal/Contract no.: IP 515739-2 PRONANO, http://www.pronano.org).