Synthesis and surface engineering of complex nanostructures by atomic layer deposition

Advanced Materials

Volumn 19, Issue 21, 2007, Pages 3425-3438

  Knez, Mato ^a   Nielsch, Kornelius ^a,b   Niinistö, Lauri ^c  

^a MAX PLANCK INSTITUTE OF MICROSTRUCTURE PHYSICS   (Germany)

^b UNIVERSITY OF HAMBURG   (Germany)

^c AALTO UNIVERSITY   (Finland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ATOMIC LAYER DEPOSITION; BIOMATERIALS; SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURE; SURFACE TREATMENT; SYNTHESIS (CHEMICAL);

SEMICONDUCTOR INDUSTRY; SURFACE ENGINEERING;

NANOSTRUCTURES;

EID: 36249028183     PISSN: 09359648     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.200700079     Document Type: Review

References (114)

1. T. Suntola, J. Antson, US Patent 4 058 430, 1977.
2. L. Niinistö, Ann. Chim. 1997, 87, 221.
3. M. Leskelä, M. Ritala, Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 5548.
4. L. Niinistö, J. Päiväsaari, J. Niinistö, M. Putkonen, M. Nieminen, Phys. Status Solidi A 2004, 201, 1443.
5. H. Kim, P. C. Mclntyre, J. Korean Phys. Soc. 2006, 48, 5.
6. R. Puurunen, J. Appl. Phys. 2005, 97, 121 301.
7. H. Kim, J. Vac. Sci. Technol. B 2003, 21, 2231.
8. M. Leskelä, M. Kemell, K. Kukli, V. Pore, E. Santala, M. Ritala, J. Lu, Mater. Sci. Eng. C 2007, 27, 1504.
9. International Technology Road Map for Semiconductors, http://public.itrs.net/ (accessed September 2007).
10. C. Düsco, N. Q. Khanh, Z. Horvath, I. Barsony, M. Utriainen, S. Lehto, M. Nieminen, L. Niinistö, J. Electrochem. Soc. 1996, 143, 683.
11. R. G. Gordon, D. Hausmann, E. Kim, J. Shepard, Chem. Vap. Deposition 2003, 9, 73.
12. J.E. Herrera, J. H. Kwak, J. Z. Hu, Y. Wang, C. H. F. Peden, Top. Catal. 2006, 39, 245.
13. J. W. Elam, D. Routkevich, P. P. Mardilovich, S. M. George, Chem. Mater. 2003, 15, 3507.
14. S. O. Kucheyev, J. Biener, Y. M. Wang, T. F. Baumann, K. J. Wu, T. van Buuren, A. V. Hamza, J.H. Satcher, Jr., J. W. Elam, M. J.Pellin, Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 083 108.
15. T. F. Baumann, J. Biener, Y. M. Wang, S. O. Kucheyev, E. J.Nelson, J. H. Satcher, J. W. Elam, M. J.Pellin, A. V. Hamza, Chem. Mater. 2006, 18, 6106.
16. J. Biener, T. F. Baumann, Y. M. Wang, E. J. Nelson, S. O. Kucheyev, A. V. Hamza. M. Kemell, M. Ritala, M. Leskelä, Nanotechnology 2007, 75, 055 303.
17. M. S. Sander, M. J.Cote, W. Gu, B. M. Kile, C. P. Tripp, Adv. Mater. 2004, 16, 2052.
18. C. J. Yang, S.-M. Wang, S.-W. Liang, Y.-H. Chang, C. Chen, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 033 104.
19. L. K. Tan, A. S. M. Chong, X. S. E. Tang, H. Gao, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 4964.
20. M. Kemell, V. Pore, J.Tupala, M. Ritala, M. Leskelä, Chem. Mater. 2007, 19, 1816.
21. H. Shin, J.K. Jeong, J. Lee, M. M. Sung, J.Kim, Adv. Mater. 2004, 16, 1197.
22. M. Rooth, A. Johansson, M. Boman, A. Hårsta, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 2006, 901, Ra24-05.1.
23. B. S. Lim, A. Rahtu, R. G. Gordon, Nat. Mater. 2003, 2, 749.
24. A. Johansson, T. Törndahl, L. M. Ottosson, M. Boman, J.-O. Carisson, Mater. Sci. Eng. C 2003, 23, 823.
25. M. Utriainen, M. Kröger-Laukkancn, L.-S. Johansson, L. Niinistö, Appl. Surf. Sci. 2000, 137, 151.
26. M. Daub, M. Knez, U. Gösele, K. Nielsch, J. Appl. Phys. 2007, 101, 09J111.
27. Z. Li, R. G. Gordon, Chem. Vap. Deposition 2006, 12, 435.
28. P. Cheng, T. Mitsui, D. P. Farmer, J.Golovchenko, R. G. Gordon, D. Branton, Nano Lett. 2004, 4, 1333.
29. H. J.Fan, P. Werner, M. Zacharias, Small 2006, 2, 700.
30. M. T. Björk, B. J. Ohlsson, T. Sass, A. I. Persson, C. Thelander, M. H. Magnusson, K. Deppert, L. R. Wallenberg, L. Samuelson, Nano Lett. 2002, 2, 87.
31. R. Solanki, J.Huo, J. L. Freeouf, B. Miner, Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 3864.
32. G. Kipshidze, B. Yavich, A. Chandolu, J. Yon, V. Kuryatkov, I. Ahmad, D. Aurongzeb, M. Holz, H. Temkin, Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 033 104.
33. D. Zhang, S. Moore, J. Wei, A. Alkhateeb, D. Gangadean, H. Mahmood, J. Lantrips, D. N. Mcllroy, A. D. LaLonde, M. G. Norton. J. S. Young, C. Wang, Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 263 110.
34. C. F. Hermann, F. H. Fabreguette, D. S. Finch, R. Geiss, S. M. George, Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 123 110.
35. D. B. Farmer, R. G. Gordon, Nano Lett. 2006, 6, 699.
36. Y. S. Min, E. J.Bae, K. S. Jeong, Y. J. Cho, J.H. Lee. W. B. Choi, G. S. Park, Adv. Mater. 2003, 15, 1019.
37. D. B. Farmer, R. G. Gordon, Electrochem. Solid-State Lett. 2005, 8, G89.
38. D. Wang, Y. L. Chang, Q. Wang, J. Cao, D. B. Farmer, R. G. Gordon, H. Dai, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 11 602.
39. a) H. J. Fan, M. Knez, R. Scholz, K. Nielsch, E. Pippel, D. Hesse, M. Zacharias, U. Gösele, Nat. Mater. 2006, 5, 627.
40. b) H. J. Fan, M. Knez, R. Scholz, D. Hesse, K. Nielsch, M. Zacharias, U. Gösele, Nano Lett. 2007, 7, 993.
41. H. J.Fan, M. Knez, R. Scholz, K. Nielsch, E. Pippel, D. Hesse, U. Gösele, M. Zacharias, Nanotechnology 2006, 17, 5157.
42. B. Min, J. S. Lee, J.W. Hwang, K. H. Kecm, M. I. Rang, K. Cho, M. Y. Sung, S. Kim, M.-S. Lee, S. O. Park, J.T. Moon, J. Cryst. Growth 2003, 252, 565.
43. M. Law, L. E. Greene, A. Radenovic, T. Kuykendall, J.Liphardt, P. Yang, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 22 652.
44. J. F. Conley, L. Strecker, Y. Ono, Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 223 114.
45. T. Nishida, N. Kobayashi, T. Ban, Appl. Phys. Lett. 2002, 82, 1.
46. M. Kang, J.-S. Lee, S.-K. Sim, B. Min, K. Cho, H. Kim, M.-Y. Sung. S. Kim, S. A. Song, M.-S. Lee, Thin Solid Films 2004, 466, 265.
47. M. J. Biercuk, D. J. Monsma, C. M. Marcus. J. S. Becker, R. G. Gordon, Appl. Phys. Lett. 2003, 83, 2405.
48. K. S. Park, E. K. Seo, Y. R. Do, K. Kim, M. M. Sung, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 858.
49. E. K. Seo, J. W. Lee, S. M. Hyung, M. M. Sung, Chem. Mater. 2004, 16, 1878.
50. K. J.Park, J.M. Doub, T. Gougousi, G. N. Parsons, Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 051 903.
51. J.P. Lee, M. M. Sung, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 28.
52. R. Chen, H. Kim, P. C. Mclntyre, D. W. Porter, S. F. Bent, Appl. Phys. Lett. 2005, 56, 191 910.
53. R. Chen, S. F. Bent, Adv. Mater. 2006, 18, 1086.
54. A. V. Whitney, J.W. Elam, S. Zou, A. V. Zinovev, P. C. Stair, G. C. Schatz, R. P. van Duyne, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 20 522.
55. X. D. Wang, E. Graugnard, J. S. King, Z. L. Wang, C. J. Summers, Nano Lett. 2004, 4, 2223.
56. E. Graugnard, J. S. King, D. P. Gaillot, C. J.Summers, Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 1187.
57. C. A. Wilson, R. K. Grubbs, S. M. George. Chem. Mater. 2005, 17, 5625.
58. X. Liang, L. F. Hakim, G.-D. Zhan, J.A. McCormick, S. M. George, A. W. Winter, J. Am. Ceram. Soc. 2007, 90, 57.
59. W. Gasser, Y. Uchida, M. Matsumura, Thin Solid Films 1994, 250, 213.
60. J. W. Klaus, O. Sneh, S. M. George, Science 1997, 275, 1934.
61. Y. Luo, D. Slater, M. Han, J. Moryl, R. M. Osgood, Appl. Phys. Lett. 1997, 71, 3799.
62. M. D. Groner, F. H. Fabreguette, J. W. Elam, S. M. George, Chem. Mater. 2004, 16, 639.
63. J. D. Ferguson, A. W. Weimer, S. M. George, Chem. Mater. 2004, 16, 5602.
64. R. H. A. Ras, M. Kemell, J.De Wit, M. Ritala, G. Ten Brinke, M. Leskelä, O. Ikkala, J. Adv. Mater. 2007, 19, 102.
65. Q. Peng, X.-Y. Sun, J.C. Spagnola, G. K. Hyde, R. J.Spontak, G. N. Parsons, Nano Lett. 2007, 7, 719.
66. M. Knez, A. Kadri. C. Wege, U. Gösele, H. Jeske, K. Nielsch, Nano Lett. 2006, 6, 1172.
67. J. Huang, X. Wang, Z. L. Wang, Nano Lett. 2006, 6, 2325.
68. M. Kemell, V. Pore, M. Ritala, M. Leskelä, M. Linden, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 14 178.
69. J. W. Klaus, S. M. George, Surf. Sci. 2000, 447, 81.
70. J.S. King, E. Graungnard, O. M. Roche, D. N. Sharp, J. Scrimgeour, R. G. Denning, A. J. Turberfield, C. J.Summers, Adv. Mater. 2006, 18, 1561.
71. [701 M. Putkonen, L. Niinistö, Thin Solid Films 2006, 514, 145.
72. J. Keränen, C. Guimon, E. Iiskola, A. Auroux, L. Niinistö, J. Phys. Chem. S 2003, 107, 10773.
73. Y. Lu, S. Bangsaruntip, X. Wang, L. Zhang, Y. Nishi, H. Dai, J. Am. Chem. Soc. 2006, 125, 3518.
74. M. Scharrer, X. Wu, A. Yamilov. H. Cao, R. P. H. Chang, Appl. Phys. Lett. 2005, 56, 151 113.
75. G. A. Ten Eyck, S. Pimanpang, H. Bakhru, T. M. Lu, G. C. Wang, Chem. Vap. Deposition 2006, 12, 290.
76. G. A. Ten Eyck, J. J.Senkevich, F. Tang, D. Liu, S. Pimanpang, T. Karaback, G. C. Wang. T. M. Lu, C. Jezewski, W. A. Lanford, Chem. Vap. Deposition 2005, 11, 60.
77. A. Birner, R. B. Wehrspohn, U. Gösele, K. Busch, Adv. Mater. 2001, 13, 377.
78. S. Matthias, F. Müller, C. Jamois, R. B. Wehrspohn, U. Gösele, Adv. Mater. 2004, 16, 2166.
79. P. V. Braun, S. A. Rinne, F. Garvia-Santamaria, Adv. Mater. 2006, 18, 2665.
80. H. M. Yates, M. E. Pemble, H. Miguez, A. Blanco, C. Lopez, F. Meseguer, L. Vazquez, J. Cryst. Growth 1998, 193, 9.
81. A. Blanco, E. Chomski, S. Grabtchak, M. Ibisate, S. John, S. W. Leonard, C. Lopez, F. Meseguer, H. Miguez, J. P. Mondia, G. A. Ozin, O. Toader, H. M. van Driel, Nature 2000, 405, 437.
82. F. G. Fleming, S. Y. Lin, I. El-Kady, R. Biswas, K. M. Ho, Nature 2002, 417, 52.
83. N. Tétreault, G. von Freymann, M. Deubcl, M. Hermatschweiler. F. Pérez-Willard, S. John, M. Wegener, G. A. Ozin, Adv. Mater. 2006, 18, 457.
84. A. Rugge, J.S. Becker, R. G. Gordon, S. H. Tolbert, Nano Lett. 2003, 3, 1293.
85. J. S. King, C. W. Neff, C. J. Summers, W. Park, S. Blomquist, E. For-sythe, D. Morton, Appl. Phys. Lett. 2003, 83, 2566.
86. J. S. King, C. W. Neff, S. Blomquist, E. Forsythe, D. Morton, C. J. Summers, Phys. Status Solidi B 2004, 241, 763.
87. J. S. King, E. Graungnard, C. J.Summers, Adv. Mater. 2005, 17, 1010.
88. A. Rugge, J. S. Park, R. G. Gordon, S. H. Tolbert, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 3765.
89. M. Scharrer, A. Yamilov, X. Wu, H. Cao, R. P. H. Chang, Appl. Phys. Lett. 2006, 55, 201 103.
90. I. M. Povey, D. Whitehead, K. Thomas, M. E. Pemble, M. Bardosova, J.Renard, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 104 103.
91. Z. A. Sechrist, B. T. Schwartz, J.H. Lee, J. A. McCormick, R. Piestum, W. Park, S. M. George, Chem. Mater. 2006, 18, 3562.
92. J.S. King, E. Graugnard, C. J.Summers, Appl. Phys. Lett. 2006, 55, 081 109.
93. X. Wang, C. Neff, E. Graungnard, Y. Ding, J.S. King, L. A. Pranger, R. Tannenbaum, Z. L. Wang, C. J. Summers, Adv. Mater. 2005, 17, 2103.
94. R. M. Costescu, D. G. Cahill, F. H. Fabreguette, Z. A. Sechrist, S. M. George, Science 2004, 303, 989.
95. Z. A. Sechrist, F. H. Fabreguette, O. Heintz, T. M. Phung, D. C. Johnson, S. M. George, Chem. Mater. 2005, 17, 3475.
96. [95[ J. J. Wang, X. Deng, R. Varghese, A. Nikolov, P. Sciortino, F. Liu, L. Chen, X. Liu, J. Vac. Sci. Technol. B 2005, 23, 3209.
97. J. J. Wang, A. Nikolov, Q. Wu, IEEE Photonics Technol. Lett. 2006, 18, 2650.
98. A. Javey, H. Kim, M. Brink, Q. Wang, A. Ural, J.Guo, P. Molntyre, P. McEuen, M. Lundstrom, H. Dai, Nat. Mater. 2002, 1, 241.
99. A. Javey, J. Guo, D. B. Farmer, Q.Wang, E. Yenilmez, R. G. Gordon, M. Lundstrom, H. Dai, Nano Lett. 2004, 4, 1319.
100. K. Kecm, D.-Y. Jeong, S. Kim, M.-S. Lee, I.-S. Yeo, U-I. Shung, J.-T. Moon, Nano Lett. 2006, 6, 1451.
101. M. Nanu, J. Schoonman, A. Gossens, Adv. Mater. 2004, 16, 453.
102. G. Stampfer, T. Helbling, D. Obergfell, B. Schöberle, M. K. Tripp, A. Jungen, S. Roth, V. M. Bright, C. Hierold, Nano Lett. 2006, 6, 233.
103. K. K. Yadawalli, N. R. Anderson, T. A. Orlova, A. O. Orlov, G. L. Snider, J. Elam, J. Vac. Sci. Technol. B 2004, 22, 3119.
104. S. Samanta, Z. Y. L. Tan, W. J.Woo, G. Samudra, S. Lee, L. K. Bera, N. Balasubramanian, J. Vac. Sci. Technol. B 2005, 23, 2278.
105. W. K. Kim, W. H. Nam, S. H. Kim, S. H. Rhee, J. Chem. Eng. Jpn. 2005, 38, 578.
106. M. Ritala, K. Kukli, A. Rahtu, P. I. Räisänen, M. Leskelä, T. Sajavaara, J.Keinonen, Science 2000, 255, 319.
107. D.Wang, Q. Wang, A. Javey, R. Tu, H. Dai, H. Kim, P. C. Mclntyre, T. Krisnamohan, K. C. Saraswat, Appl. Phys. Lett. 2003, 83, 2432.
108. D. Wang, H. Dai, Appl. Phys. A 2006, 55, 217.
109. T. W. Scharf, S. V. Prasad, M. T. Dugger, P. G. Kotula, R. S. Goeke, R. K. Grubbs, Acta Mater. 2006, 54, 4731.
110. Q. Cao, M.-G. Xia, M. Shim, J. A. Rogers, Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 2355.
111. C.-C. Wang, Y.-K. Chiou, C.-H. Chang, J.-Y. Tseng, C.-Y. Chen, T.-B. Wu, J. Phys. D 2007, 40, 1673.
112. F. Medjdoub, N. Sarazin, M. Tordjman, M. Magis, M. A. di FortePoisson, M. Knez, E. Delos, C. Gaquiere, S. L. Delage, E. Kohn, IEEE Electron. Device Lett. 2007, 43, 691.
113. S. Soi, Y.-K. Cha, B.-S. Seo, S. Park, J.-H. Park, S. Shin, K. S. Seol, J.-B. Park, Y.-Park, Y. Park, I.-K. Yoo, S. H. Choi, J. Phys. D 2007, 40, 1426.
114. M. Putkonen, J. Harjuoja, T. Sajavaara, L. Niinistö, J. Mater. Chem. 2007, 17, 664.