Помните, как я вас загрузил рассказом про анизотропию кремния? Сегодня продолжение истории
Для большинства людей плазма остаётся экзотикой из курса физики – в нормальных условиях не встречается, а потому бесполезна
Но для каждого нанотехнолога плазма – мать родная, ведь она и чистит, и удаляет материал, и помогает наносить новые слои... Потому и применяется при изготовления любого достаточно сложного прибора (неоднократно)
Например, с помощью плазмы можно травить кремний, это фундаментальнейший инструмент для микроэлектроники
Для плазмохимического травления (ПХТ) образец помещают в вакуумную камеру, откачивают из неё всё, что залетело из атмосферы и напускают малое количество спец.газов, например, гексафторида серы (SF6).
В нормальных условиях реакции не произойдет, но если вкачать в реактор достаточно энергии, то инертные молекулы развалятся на ионы, и мы увидим зажигание плазмы!
Теперь реактор заполнен ионами, которые активно взаимодействуют с кремнием
Главная реакция протекает так:
🌲на поверхности торчит активный атом кремния, пока что связанный с кристаллической решеткой
🌲к нему прилетает сильно электроотрицательный ион фтора и присоединяется
🌲при этом электронные облака кремния смещаются в сторону фтора, и сила связи с кристаллической решеткой ослабевает
🌲затем прилетают ещё три таких же фтора, в результате замещая все связи атома кремния с его кристаллической решеткой
🌲получившийся SiF4 летуч, а потому улетает восвояси из камеры.
Чтобы увеличить глубину травления, сохраняя малой ширину линии, через которую травится материал, тонко подбирают мощность плазмы, потоки спец.газов, температуру образца, напряжение, ускоряющее ионы в направлении подложки, и это важная часть работы инженера-нанотехнолога
На картинке к этому посту – СЭМ кремниевой ёлки, которая у нас получилась при оптимизации ПХТ мембран секвенатора ДНК
Серия #нанотех@bionanorevolution
А вы уже поставили ёлку в лабе?
🎄 конечно
😎 мы её не убирали