Elaborarea nanomembranelor de GaN pentru aplicații senzorice

Abstract

În această lucrare au fost elaborate nanomembrane din nitrură de galiu (GaN) prin metoda litografiei cu sarcină de suprafață, cu perspectiva de a fi utilizate în calitate de senzori de presiune. Au fost utilizate plachete de GaN de tip n dopate neintenționat, cu concentrația purtătorilor liberi de 1017 cm-3. Procesul începe cu elaborarea design-ului măștilor fotolitografice care include masca pentru pad-uri și a rețelelor din membrane în configurația paralelă a 1 – 4 membrane. Pentru metalizarea pad-urilor s-au depus straturi de Ti/Au cu grosimile de 50/100 nm. Membranele ultrasubțiri din GaN, a căror grosime este de circa 15 nm, sunt obținute prin procedeul litografiei cu sarcină de suprafață, un procedeu dezvoltat anterior în cadrul Centrului Național de Studiu și Testare a Materialelor. Acest concept constă în faptul că regiuni specifice de pe suprafața plachetei, sunt expuse în plasmă cu ioni grei de Ar+, iar în urma corodării fotoelectrochimice a plachetelor în soluție de KOH, regiunile tratate în plasmă devin chimic stabile, mai exact doar un strat de circa 15 nm. Această metodă oferă control asupra geometriei și dimensiunilor membranelor, necesar pentru optimizarea performanței senzorilor de presiune la nivelul dispozitivului. Datorită proprietăților specifice a GaN, și a procesului simplu de obținere a membranelor ultrasubțiri, structurile date urmează a fi studiate în calitate de senzori de presiune până la 40 atm.