alkamid bio photo

alkamid

Living in the Cambridge bubble

Github

Czysty pokój! (HEMT)

Czas napisać o tym, co robię w laboratorium, bo inaczej zostanę posądzony o nadmierne zwiedzanie okolicy. Przepraszam, że nie mam zdjęć, ale raczej nie jesteśmy zachęcani do wnoszenia rzeczy z zewnątrz. Mam nadzieję, że kiedyś uda mi się na chwilę przemycić aparat, bo zdjęcia byłyby ciekawe.

Postaram się wyszukiwać polskich odpowiedników nazw urządzeń i procesów, z którymi mam do czynienia, ale czasami pozostanę przy angielskich słowach. Jeśli ktoś wie, jak są tłumaczone, to chętnie się dowiem.

W zeszły czwartek po raz pierwszy wszedłem do cleanroomu. Powinienem był wejść wcześniej, ale nawet tu trzeba się czasem trochę upominać o swoje. Najpierw Graham, główny opiekun cleanroomu, pokazał mi większość urządzeń, których będę używał. Po tym kluczowym kroku mogłem zacząć chodzić tam z Melanie i Shruti, żeby podglądać poszczególne etapy obróbki urządzeń. Jednak dopiero dziś wziąłem sprawy w swoje ręce i pod nadzorem Melanie zacząłem robić swój pierwszy HEMT — jeszcze nawet nie wiem jak to działa, ale w rzeczywistości będę robił inne struktury, a tranzystory to rozgrzewka. Melanie robi je od 19 lat i kiedyś zmierzyła rekordowy czas: 1h05. Ja bym raczej nie zdążył w 10h.

Nacinanie i łamanie substratu to pierwszy krok. Jest to dość łatwe: trzeba zrobić małą ryskę na brzegu kryształu diamentowym “ołówkiem”, zgodną z kierunkiem [100] (albo innym, zależy od kierunku wzrostu) i nacisnąć palcem. GaAs łamie się pięknie wzdłuż jednej linii. Potem zaczyna się zabawa: najpierw przygotowanie roztworu trawiącego (H2SO4, H2O2 i H2O) i zostawienie go na jakiś czas (kwas do wody, kwas do wody!). Następnym krokiem jest nałożenie rezystu. Mamy dwa typy rezystu, które różnią się docelową grubością, ale ja będę chyba używał tylko tego grubszego. Jest to nieco oleista, purporowa ciecz w strzykawce, z której kilka kropli upuszcza się na próbkę, która znajduje się na metalowym lub piankowym walcu. Następnie walec obraca się wokół własnej osi przez kilkadziesiąt sekund z prędkością ~5000 obrotów/min - rezyst, którego użyłem, jest oznaczony 1813, co oznacza że powinien utworzyć warstwę około 1.3 mikrometra przy takiej prędkości. Nie pytajcie, co oznacza 18 ani czym dokładnie jest ta substancja; jest polimerem i nikt nie wykazuje większego zainteresowania jego budową. Działa.

Używamy dwóch metod litografii: UV i wiązki elektronów, ale nie wiem czy będę miał okazję użyć tej drugiej. Trzeba wybrać maskę, ustawić ją w odpowiednim miejscu i zrobić to samo z próbką. W tej chwili wydaje mi się, że litografia to najtrudniejszy krok obróbki, a to dlatego, że trzeba bardzo dokładnie ustawić maskę względem próbki. Jeśli jest to pierwszy wzór nakładany na próbkę, to nie ma problemu - wystarczy ustawić wszystko zgodnie z kierunkami krystalograficznymi. Jednak jeśli jest to dalszy krok, np. nakładanie górnego kontaktu, gdy dolne są już nałożone, jest to zadanie wymagające niezwykłej precyzji. Na szczęście ktoś wymyślił pomocnicze znaczki w kształcie “+” rozmieszczone na wszystkich maskach biorących udział w obróbce jednego urządzenia. Mimo to, po 10 minutach prób dopasowania jednej z próbek Shruti, miałem wrażenie że ustawienie jest gorsze niż początkowe (czyli prawie losowe).