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Nanostrukturierte Einzelelektronen-Pumpe auf Quarzglassubstrat

07.12.2006

Für die Entwicklung eines Kapazitätsnormales auf der Basis von Einzelelektronen-Schaltungen im Fachbereich 2.6 wurde damit begonnen, das Herstellungsverfahren für eine 5-Kontakt-SET-Pumpe (Single-Electron-Tunneling) auf Quarzglassubstrate zu übertragen. Die Notwendigkeit dazu ergibt sich aus den Vorteilen für den Betrieb der Gesamtschaltung durch die wesentlich kleinere dielektrische Konstante. Bei der Aufgabe, das bestehende elektronenlithographische Herstellungsverfahren auf voll-dielektrische Quarzglassubstrate zu übertragen, können die technologischen Basisschritte (z.B. PMMA/Ge/Copolymer-Dreischichtmaske, Elektronenstrahllithographie, Drei-Winkel-Bedampfung) direkt von der Prozessierung der Standard-Siliziumwafer übernommen werden. Es besteht aber ein Optimierungsbedarf aufgrund der abweichenden optischen, elektrischen und mechanischen Eigenschaften der eher wenig gebräuchlichen Quarzglassubstrate. Das Bild zeigt eine 5-Kontakt-Pumpe, hergestellt auf einem Quarzglassubstrat.


Bild 1: Elektronmikroskopisches Bild einer typischen 5-Kontakt-Pumpe, hergestellt auf einem Quarzglassubstrat. Die Tunnelkontakte 1-5 befinden sich innerhalb der Markierungskreise.