[發(fā)明專利]面向表面/界面工程功能器件的原位電特性表征系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980015381.1
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN111771270A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳偉;韓成
• 申請（專利權(quán)）人: 新加坡國立大學(xué)
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;C23C14/54;C30B23/06
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 張禹

1.一種用于功能器件的原位表征的系統(tǒng)，包括：

真空室；

與所述真空室相連的泵系統(tǒng)，所述泵系統(tǒng)用于將所述真空室抽真空至接近10^-8毫巴或更低的超高真空壓力；

用于基于納米結(jié)構(gòu)材料的功能器件的樣品架，所述樣品架設(shè)置在所述真空室內(nèi)并且被配置為提供與所述功能器件的電氣連接以測量所述功能器件的電氣特性；以及

用于將功能器件的表面/界面暴露于改性物質(zhì)的源系統(tǒng)；

由此，所述系統(tǒng)被配置為在暴露于所述改性物質(zhì)后原位測量所述功能器件的所述電氣特性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，包括光學(xué)顯微鏡系統(tǒng)，所述光學(xué)顯微鏡系統(tǒng)在所述真空室的外部并且被配置為當(dāng)所述功能器件被布置在所述真空室中的所述樣品架上時照亮所述功能器件的表面/界面，從而所述系統(tǒng)被配置為在照明時就地測量所述功能器件的光電特性。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述真空室包括視口，并且所述顯微鏡系統(tǒng)被配置為當(dāng)所述功能器件被布置在所述真空室中的所述樣品架上時通過所述視口照亮所述功能器件的表面/界面。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的系統(tǒng)，其中，所述樣品架是可移動的，以將所述功能器件定位在用于照亮所述功能器件的表面/界面的精細(xì)聚焦位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的系統(tǒng)，包括耦合到所述真空室、所述光學(xué)顯微鏡系統(tǒng)和所述樣品架的減振或消除振動的機(jī)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述源系統(tǒng)包括用于蒸發(fā)所述真空室內(nèi)的各種材料的一個或多個蒸發(fā)單元以及用于將各種氣體引入所述真空室內(nèi)的進(jìn)氣口。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述蒸發(fā)單元被配置為當(dāng)所述樣品架處于沉積位置時將所蒸發(fā)的材料引導(dǎo)向所述功能器件的表面/界面。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述蒸發(fā)單元被配置為當(dāng)所述樣品架處于相對于所述顯微鏡系統(tǒng)的光軸成非零角度的沉積位置時，將所述蒸發(fā)的材料引導(dǎo)向所述功能器件的表面/界面。

9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中的任一項所述的系統(tǒng)，包括蒸發(fā)速率測量機(jī)構(gòu)，所述蒸發(fā)速率測量機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述真空室的內(nèi)部以監(jiān)測所述蒸發(fā)單元的蒸發(fā)速率。

10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述蒸發(fā)單元包括分子束外延、MBE、源。

11.一種功能器件的原位表征方法，包括以下步驟：

提供真空室；

將所述真空室抽真空至接近10^-8毫巴或更低的超高真空壓力；

在所述真空室內(nèi)提供與所述功能器件的電氣連接，以測量所述功能器件的電氣特性；

使所述功能器件的表面/界面暴露于改性物質(zhì)；以及

在暴露于所述改性物質(zhì)后，原位測量所述功能器件的電氣特性。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，包括：在所述真空室外部提供光學(xué)顯微鏡系統(tǒng)，并在所述功能器件放置在所述真空室內(nèi)時照亮所述功能器件的表面/界面，以及在照明時就地測量所述功能器件的光電特性。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括當(dāng)所述功能器件布置在所述真空室中時通過視口照亮所述功能器件的表面/界面。

14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，包括在所述真空室中移動所述功能器件以將所述功能器件定位在用于照亮所述功能器件的表面/界面的精細(xì)聚焦位置。

15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項所述的方法，包括將減振或消除振動的機(jī)構(gòu)耦合至所述真空室、所述光學(xué)顯微鏡系統(tǒng)和所述功能器件。