Contribution to the study of ultra-sharp silicon microtips fabrication process

dc.creatorFaria, Pedro Henrique Librelon de
dc.date2007
dc.date2007-05-29T00:00:00Z
dc.date2017-03-29T20:07:11Z
dc.date2017-07-13T19:53:54Z
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dc.date.accessioned2018-03-29T03:59:13Z
dc.date.available2018-03-29T03:59:13Z
dc.identifier(Broch.)
dc.identifierFARIA, Pedro Henrique Librelon de. Contribuição ao estudo do processo de fabricação de microponteiras de silicio ultra-finas. 2007. 42p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: <http://libdigi.unicamp.br/document/?code=vtls000432903>. Acesso em: 29 mar. 2017.
dc.identifierhttp://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/259567
dc.identifier.urihttp://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/1339205
dc.descriptionOrientador: Marco Antonio Robert Alves
dc.descriptionDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação
dc.descriptionResumo: Neste trabalho realizamos uma contribuição ao estudo do processo de fabricação de microponteiras de Si ultra-finas, utilizando o processo de afinamento por oxidação térmica. Fabricamos as microponteiras de silício e submetemos as mesmas a sucessivas etapas de oxidação e remoção do óxido para obtenção de microponteiras de Si ultra-finas. Utilizamos um microscópio eletrônico (SEM ¿ Scaning Electronic Microscopy) para investigação da redução gradativa do diâmetro da ponta após cada etapa de oxidação. Para caracterização do processo, foram fabricadas microponteiras com diâmetro médio de ponta de 0,7um e após as etapas de afinamento por oxidação térmica foram obtidas microponteiras com diâmetro médio de ponta de 0,06 um. O diâmetro da ponta foi reduzido em 92 %, sem redução significativa da altura da microponteira, que se manteve em 4,5 um. A partir dos dados obtidos do processo de afinamento, caracterizamos as taxas de oxidação da ponta das microponteiras em função do diâmetro da ponta. Verificamos que, conforme proposto pelo modelo de Kao et al., a taxa de oxidação na ponta da microponteira é inferior à taxa de oxidação em uma superfície planar de Si e se reduz à medida que o diâmetro da ponta diminui. Finalmente, caracterizamos eletricamente um array de microponteiras através do levantamento das curvas características I-V (corrente-tensão) e I-t (corrente-tempo). Calculamos os parâmetros de emissão de Fowler-Nordheim, verificamos a característica de histerese na emissão por campo e analisamos a característica de estabilidade de corrente de emissão em curto prazo
dc.descriptionAbstract: In this work, we present a contribution to the study of ultra-sharp silicon microtips fabrication process using oxidation sharpening technique. The silicon microtips were fabricated and submitted to repeated oxidation steps and oxide strip to achieve ultra-sharp tips. SEM (Scaning Electronic Microscopy) investigation were performed to observe the gradual tip diameter reduction after each oxidation step. Before the oxidation sharpening process, the silicon microtips array had initially a tip diameter of 0,7 um, and after the process the tip diameter was found in 0,06 um. The tip diameter was reduced in 92 % without any significant reduction of its height, which was kept in 4,5 um. The oxidation rate was characterized as a function of the tip diameter. The results obtained are in agreement with the model proposed by Kao et al., which states that the oxidation rate is reduced as the tip diameter become smaller. We also observed that the oxidation rates in the tips are lower than oxidation rate in flat surface of silicon. Finally, we performed the electrical characterization of the silicon microtips. We calculate the FN emission parameters and analyzed the short term stability characteristics
dc.descriptionMestrado
dc.descriptionEletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica
dc.descriptionMestre em Engenharia Elétrica
dc.format42p. : il.
dc.formatapplication/pdf
dc.languagePortuguês
dc.publisher[s.n.]
dc.subjectSilício - Oxidação
dc.subjectElétrons - Emissão
dc.subjectEngenharia elétrica - Materiais
dc.subjectSemicondutores
dc.subjectSilicon microtips
dc.subjectOxidation sharpening
dc.subjectField emission
dc.subjectSemiconductors
dc.titleContribuição ao estudo do processo de fabricação de microponteiras de silicio ultra-finas
dc.titleContribution to the study of ultra-sharp silicon microtips fabrication process
dc.typeTesis


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