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The fabrication of silicon nanostructures by focused-ion-beam implantation and TMAH wet etching

机译：通过聚焦离子束注入和TMAH湿法刻蚀制备硅纳米结构

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Local gallium implantation of silicon by a focused ion beam (FIB) has been used to create a mask for anisotropic tetramethylammonium hydroxide (TMAH) wet etching. The dependence of the etch stop properties of gallium-doped silicon on the implanted dose has been investigated and a dose of 4 × 1013 ions cm2 has been determined to be the threshold value for achieving observable etching resistance. Only a thin, approx. 50 nm, surface layer is found to be durable enough to serve as a mask with a high selectivity of at least 2000:1 between implanted and non-implanted areas. The combined FIB–TMAH process has been used to generate various types of 3D nanostructures including nanochannels separated by thin vertical sidewalls with aspect ratios up to 1:30, ultra-narrow (approx. 25 nm) freestanding bridges and cantilevers, and gratings with a resolution of 20 lines m1.
机译：通过聚焦离子束（FIB）对硅进行局部镓注入已被用于创建用于各向异性四甲基氢氧化铵（TMAH）湿法刻蚀的掩模。已经研究了掺杂镓的硅的蚀刻停止特性对注入剂量的依赖性，并且确定4×1013离子cm2的剂量是实现可观察到的抗蚀刻性的阈值。仅薄，约。发现50 nm的表面层足够耐用，可以用作掩膜，在植入和非植入区域之间的选择性至少为2000：1。 FIB–TMAH组合工艺已用于生成各种类型的3D纳米结构，包括由纵横比最大为1:30的薄垂直侧壁隔开的纳米通道，超窄（约25 nm）独立式桥和悬臂以及带有光栅的光栅。分辨率为20线m1。

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