Doping of Vapor–Liquid–Solid Grown Gallium Arsenide Nanowires

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Kakko, Joona-Pekko
dc.contributor.advisor Haggrén, Tuomas
dc.contributor.author Mäntynen, Henrik
dc.date.accessioned 2016-04-20T10:35:33Z
dc.date.available 2016-04-20T10:35:33Z
dc.date.issued 2016-04-04
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/20155
dc.description.abstract GaAs and other group III–V compound semiconductor nanowires are extensively researched and hold promise for several application areas like electronics, optoelectronics and photovoltaics. Most of the applications require electrical impurity doping for which accurate control and measurements remain challenging. The aim of this work was to grow and characterize doped GaAs nanowires in order to forward the development of the growth process used by the Nanotechnology group. The nanowires were grown via the vapor–liquid–solid mechanism in a metalorganic vapor phase epitaxy device. Doping was done during the growth by using zinc and tin for p-type and n-type doping, respectively. The grown nanowires were inspected with scanning electron microscope and micro-Raman measurements. The doping levels (carrier concentrations) were estimated with electrical measurements, for which a metal contacting scheme employing optical lithography was investigated. Doped nanowires were found to suffer from increased structural defect density and tapering to varying degrees compared to undoped reference nanowires. Aligning metal contacts and nanowires proved to be an issue and the investigated scheme hence did not work as well as expected. However, initial carrier concentration values were obtained for the current process. Based on the obtained results, additional measurements and growth process optimization were recommended. en
dc.description.abstract Galliumarsenidi- ja muita III-V puolijohdenanolankoja on tutkittu kattavasti ja ne ovat lupaavia moniin sovelluskohteisiin, kuten elektroniikkaan, optoelektroniikkaan ja aurinkokennotekniikkaan. Useimmat sovellukset edellyttävät seostamista sähköisillä epäpuhtauksilla, minkä hallinta ja mittaaminen ovat edelleen haastavia. Täman työn tavoitteena oli kehittää Nanotekniikka-ryhmän kasvatusprosessia kasvattamalla ja karakterisoimalla seostettuja GaAs-nanolankoja. Nanolangat kasvatettiin VLS-mekanismin (vapor–liquid–solid) avulla käyttäen metalloorgaanista kaasufaasiepitaksialaitetta. Seostaminen suoritettiin kasvatuksen aikana käyttäen sinkkiä p-tyypin ja tinaa n-tyypin seostukseen. Kasvatettuja nanolankoja tarkasteltiin pyyhkäisyelektronimikroskopian ja mikro-Raman–mittausten avulla. Seostustasot (varauksenkuljettajatiheydet) arvioitiin käyttäen sähköisiä mittauksia, joita varten tutkittiin optista litografiaa hyödyntävää metallikontaktointimenetelmää. Seostettujen nanolankojen havaittiin kärsivän vaihtelevasti lisääntyneistä rakenteellisista vioista ja enenevästi kaventuvasta muodosta verrattuna seostamattomiin vertailunanolankoihin. Metallikontaktien kohdistaminen nanolankoihin osoittautui ongelmalliseksi ja tutkittu kontaktointimenetelmä ei siksi toiminut niin hyvin kuin oli odotettu. Tämänhetkiselle kasvatusprosessille saatiin silti alustavat tulokset varauksenkuljettajatiheyksistä. Saatujen tulosten perusteella suositeltiin lisämittauksia ja kasvatusprosessin optimointia. fi
dc.format.extent 78 + 9
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso en en
dc.title Doping of Vapor–Liquid–Solid Grown Gallium Arsenide Nanowires en
dc.title VLS-mekanismilla kasvatettujen galliumarsenidinanolankojen seostaminen fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö en
dc.contributor.school Sähkötekniikan korkeakoulu fi
dc.subject.keyword nanowire en
dc.subject.keyword gallium arsenide en
dc.subject.keyword doping en
dc.subject.keyword vapor–liquid–solid en
dc.subject.keyword metal-organic vapor phase epitaxy en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201604201815
dc.programme.major Mikro- ja nanotekniikka fi
dc.programme.mcode S3010 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Lipsanen, Harri
dc.programme EST - Elektroniikka ja sähkötekniikka (TS2005) fi
dc.location P1 fi


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account