掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言基于氮化鎵(GaN)的半導(dǎo)體已經(jīng)被廣泛研究，因?yàn)樗鼈冊(cè)诠怆姂?yīng)用中具有潛力，例如在藍(lán)色和紫外波長(zhǎng)區(qū)域工作的發(fā)光二極管。為了提高氮化鎵基發(fā)光二極管的可靠性，研究了在乙二醇溶液中，用氫氧化鉀+氫氧化鈉對(duì)氮化鎵基發(fā)光二極管中的p-氮化鎵表面進(jìn)行選擇性濕法化學(xué)刻蝕。與未蝕刻的發(fā)光二極管相比，蝕刻的發(fā)光二極管在正向和反向偏壓下的泄漏電流要低得多。蝕刻的發(fā)光二極管也顯示出改善的光提取效率，并且在300毫安的高注入電流下光輸出功率的退化速率比未蝕刻的發(fā)光二極管慢。這些結(jié)果可歸因于表面缺陷的減少、空穴濃度的增加和蝕刻的p-GaN的表面粗糙度的增加。在這項(xiàng)工作中，我們研究了蝕刻發(fā)光二極管在高注入電流下的可靠性。為了檢查進(jìn)入由表面缺陷形成的陷阱中心的漏電流，在發(fā)光二極管上采用了溫度相關(guān)的電流電壓測(cè)量。與未蝕刻的發(fā)光二極管相比，選擇性蝕刻的發(fā)光二極管的漏電流顯著降低。 實(shí)驗(yàn)使用金屬-有機(jī)化學(xué)氣相沉積法在c面藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)了InGaN-GaN多量子阱(MQW)發(fā)光二極管。發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)由硅摻雜的氮氮化鎵層(2米)、五周期的銦鎵氮(3納米)/氮化鎵(7納米)MQW有源層和鎂摻雜的磷氮化鎵層(0.2米)組成。p-GaN層的霍爾效應(yīng)測(cè)量顯示空穴濃度為厘米。樣品用三氯乙烯、丙酮、甲醇和去離子水清洗。然后將發(fā)光二極管樣品在乙二醇(KNE)中的氫氧化鉀(5M)和氫氧化...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料超發(fā)光二極管(SLDs)既具有激光二極管(LDs)的高定向輸出功率，又具有發(fā)光二極管(LED)的相對(duì)較寬的光譜發(fā)射和較低的相干性。sld利用沿著波導(dǎo)的受激發(fā)射來(lái)放大自發(fā)發(fā)射，但抑制其在各個(gè)方面的反饋，并防止凈往返增益，否則將導(dǎo)致激光。如果沒(méi)有激光，就沒(méi)有模態(tài)選擇或高度相干的發(fā)射。LDs和led之間的中間特性使sld非常適合于各種應(yīng)用。微微投影儀利用高功率定向發(fā)射，而相對(duì)寬的光譜寬度降低了與LDs相關(guān)的眼睛損傷風(fēng)險(xiǎn)，低相干性降低了相干噪聲或“散斑”。SLD具有高光纖耦合，允許在光纖耦合照明和光纖陀螺儀中的應(yīng)用。這些裝置也可用于光學(xué)相干斷層掃描和視網(wǎng)膜掃描顯示器。隨著低擴(kuò)展缺陷密度獨(dú)立氮化鎵基底的出現(xiàn)，在半極性和非極性晶體平面上生長(zhǎng)的量子阱(QW)結(jié)構(gòu)由于可以抑制或消除QCSE而引起了人們的關(guān)注。不平衡的雙軸平面內(nèi)應(yīng)變導(dǎo)致重孔和光孔價(jià)帶的分裂，導(dǎo)致理論上預(yù)測(cè)沿非極平面和半極平面相對(duì)于c平面有更高的增益。非極性m平面LDs已經(jīng)在紫色、藍(lán)色、和藍(lán)綠色的光譜區(qū)域得到了證實(shí)。m平面QWs中QCSE的缺失隨著驅(qū)動(dòng)電流的增加而減少了藍(lán)移，并允許更厚的QWs，這增加了光學(xué)限制，而不損失輻射重組效率。 在圖1中，示出了氫氧化鉀處理后c面和c面的掃描電子顯微照片。僅在c面上觀察到六邊形金字塔的形成。六角錐直徑范圍從0.3到n型GaN上為1.6 m，p型GaN...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言最近在外延膜的導(dǎo)電率控制和高質(zhì)量塊狀氧化鋅襯底的可用性方面的進(jìn)展重新引起了我們對(duì)用于紫外光發(fā)射器和透明電子器件的氧化鋅/氧化鋅/氧化鋅異質(zhì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的興趣。雖然GaN/AlN/InN系統(tǒng)被用于這些相同的應(yīng)用，但氧化鋅有一些特殊的優(yōu)勢(shì)，如在玻璃等廉價(jià)的底物上相對(duì)較低的生長(zhǎng)溫度，以及比氮化鎵大得多的激子結(jié)合能。后者對(duì)于在高溫下實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的光發(fā)射非常重要。與氮化鎵相比，氧化鋅系統(tǒng)也有更簡(jiǎn)單的處理，在安全溫度下不能在傳統(tǒng)的酸混合物中濕蝕刻。如果使用非導(dǎo)電基底，在LED器件形成時(shí)需要濕蝕刻。二元氧化鋅可以在許多常見的酸溶液中蝕刻，包括HNO3/HCl和HF。我們發(fā)現(xiàn)，在Zn0.9Mg0.1O/ZnO系統(tǒng)中，鹽酸在水中的高稀釋因子下，ZnMgO對(duì)氧化鋅的濕蝕刻選擇性可以超過(guò)400。在本文中，我們報(bào)道了使用稀釋的鹽酸和磷酸混合物選擇性蝕刻ZnCdO超過(guò)氧化鋅的成就。 實(shí)驗(yàn)在c面藍(lán)寶石基底上對(duì)氧化鋅和ZnCdO單層進(jìn)行MBE生長(zhǎng)。用低溫細(xì)胞蒸發(fā)6n純度的Zn、Cd和Mg。原子氧通量由射頻射頻等離子體源產(chǎn)生。該源的O2流量為2-5標(biāo)準(zhǔn)立方厘米每分鐘，根據(jù)鋅通量和正向功率為150w。藍(lán)寶石表面熱清洗后，基底溫度降低至400-600°C。氧化鋅的生長(zhǎng)是通過(guò)同時(shí)打開鋅和原子氧百葉窗來(lái)啟動(dòng)的，以確保隨著生長(zhǎng)的薄膜的鋅的極性。為了減少可變生長(zhǎng)參數(shù)的數(shù)量，...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言單晶硅的各向異性蝕刻是硅器件和微結(jié)構(gòu)加工中經(jīng)常使用的技術(shù)。已經(jīng)制造的三角形和矩形凹槽、棱錐體、薄膜和微孔，它們?cè)谄骷杏泻艽蟮膽?yīng)用。通過(guò)堿性蝕刻劑對(duì)硅(100)的單晶結(jié)構(gòu)進(jìn)行的表面紋理化被稱為“隨機(jī)金字塔”。晶體硅的表面紋理化通過(guò)使用不同的蝕刻溶液來(lái)進(jìn)行。最近，有發(fā)現(xiàn)可以成功地使用了強(qiáng)氧化劑氫氧化鈉來(lái)對(duì)硅表面進(jìn)行紋理化。本文研究了溶液組成等刻蝕參數(shù)對(duì)硅表面形貌的影響。用掃描電鏡、分光光度法和二次離子質(zhì)譜分析了腐蝕樣品的表面。結(jié)果清楚地表明，乙醇在溶液中的存在導(dǎo)致金字塔的形成，而其不存在誘導(dǎo)納米結(jié)構(gòu)的形成(納米線或納米針)。 實(shí)驗(yàn)堿性蝕刻實(shí)驗(yàn)是在電阻率為1–10Ω厘米的p型(100)取向鏡面拋光硅片上進(jìn)行的。在實(shí)驗(yàn)之前，首先用丙酮、乙醇和去離子水清洗尺寸為20×20毫米的硅襯底，以去除吸附的灰塵和表面污染物，然后通過(guò)在稀釋的氫氟酸(5%氫氟酸)中蝕刻去除晶片上的天然氧化物。紋理化過(guò)程是在干凈的表面上產(chǎn)生直的直立金字塔。首先，將晶片浸入5%氫氧化鈉(重量比)和10% CH3CH 2(體積比)的混合溶液中，溫度為80℃，精確度為±1℃。晶片在溶液中保持所需的時(shí)間為5至45分鐘。最后，將紋理晶片在去離子水中洗滌，并用氮?dú)飧稍?。在本?shí)驗(yàn)中，一些晶片也在次氯酸鈉溶液（13%的重量比例）中蝕刻，以評(píng)估乙醇添加對(duì)次氯酸鈉單晶硅表...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言 濕化學(xué)蝕刻硅體微加工是制造不同類型微機(jī)械結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵步驟。對(duì)各種形狀的三維結(jié)構(gòu)有很高的需求。然而，可能獲得的結(jié)構(gòu)范圍是有限的。限制主要來(lái)自于有限數(shù)量的適用蝕刻溶液。這種解決方案強(qiáng)加了蝕刻速率的各向異性，最終決定了最終蝕刻圖形的形狀。由于合理的(1 0 0)面刻蝕速率和令人滿意的表面光潔度，有機(jī)溶液中的TMAH和無(wú)機(jī)溶液中的KOH具有最大的實(shí)際意義。 我們研究了不同醇類添加劑對(duì)氫氧化鉀溶液的影響。據(jù)說(shuō)醇導(dǎo)致硅蝕刻各向異性的改變。具有一個(gè)羥基的醇表現(xiàn)出與異丙醇相似的效果。它們導(dǎo)致(hh 1)型平面的蝕刻速率大大降低，通常在蝕刻凸形圖形的側(cè)壁處發(fā)展。這就是凸角根切減少的原因。具有一個(gè)以上羥基的醇不影響蝕刻各向異性，并導(dǎo)致表面光潔度變差。 實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)中使用了電阻率為5 ~ 10o·cm的n型(1 0 0)取向硅片。晶片覆蓋有熱生長(zhǎng)的1毫米厚的氧化物，該氧化物在光刻工藝中被有意地圖案化，以便限定邊緣垂直于特定晶體方向的圖形圖案。在蝕刻過(guò)程中形成的凹凸圖形使得能夠?qū)λ纬傻木孢M(jìn)行蝕刻速率評(píng)估。我們討論了掩模圖案的布局和基于顯影圖形形狀的蝕刻速率估計(jì)方法。圖1顯示了臺(tái)面結(jié)構(gòu)的掃描電鏡俯視圖，其邊緣垂直于晶...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言堿性溶液中硅的各向異性刻蝕廣泛用于微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)中的體微加工。單晶硅的各向異性濕法刻蝕依賴于其晶面的不同刻蝕速率，已被用于制造各種微機(jī)電系統(tǒng)器件。在所有的各向異性蝕刻劑中，無(wú)機(jī)氫氧化鉀(氫氧化鉀)是最常用的，因?yàn)樗子谥苽淝叶拘暂^小。在硅與KOH溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中，刻蝕過(guò)程中產(chǎn)生的氫氣泡在被刻蝕表面堆積，形成“偽掩膜”現(xiàn)象，會(huì)阻礙刻蝕劑與表面硅原子的化學(xué)反應(yīng)，降低刻蝕速率，同時(shí)增加表面粗糙度，甚至形成小丘。在半導(dǎo)體工業(yè)中，磁力攪拌是單晶硅濕法刻蝕過(guò)程中降低硅器件表面粗糙度的常用方法。但這種方法的局限性在于溶液會(huì)分層，溫度分布不均勻，難以實(shí)現(xiàn)微結(jié)構(gòu)尺寸的精確控制和粗糙度的均勻分布。最近的研究表明，超聲波攪拌可以提高蝕刻速率。 實(shí)驗(yàn)我們實(shí)驗(yàn)中使用的硅片是高純度浮子區(qū)硅棒，直徑達(dá)76.2mm，厚度達(dá)1mm，電阻率約為2000Ωcm。不同工藝后，硅片表面會(huì)受到有機(jī)雜質(zhì)和金屬離子污染的影響。在此基礎(chǔ)上，分別使用SC-1液體（H2O：H2O2：氫氧化銨=5：1：1）和SC-2液體（H2O：H2O2：HCl=6：1：1）清洗有機(jī)雜質(zhì)和金屬離子。利用熱生長(zhǎng)技術(shù)在硅片上去除厚度為70nm的二氧化硅層。在制作掩模之前，根據(jù)甲苯、丙酮、酒精和水的順序清洗晶片。光刻膠的涂覆方法為旋轉(zhuǎn)涂布，旋轉(zhuǎn)速度、涂覆時(shí)間和光刻膠厚度分別為3000rpm、3...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言 濕法化學(xué)工藝廣泛用于晶體硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)，主要用于表面紋理和清潔目的。盡管過(guò)去的研究主要集中在過(guò)程開發(fā)上，但是在過(guò)程控制技術(shù)方面幾乎沒(méi)有進(jìn)展。本文討論了當(dāng)前最先進(jìn)的濕化學(xué)生產(chǎn)工藝，并提出了工藝控制和質(zhì)量保證程序(晶片的化學(xué)、光學(xué)和電學(xué)特性)。先進(jìn)表征技術(shù)的目的是提高工藝質(zhì)量和高質(zhì)量產(chǎn)品產(chǎn)量。此外，未來(lái)的工業(yè)高效電池處理需要成本有效、高質(zhì)量的清潔工藝，尤其是在任何表面鈍化步驟之前。 在制造硅太陽(yáng)能電池的工業(yè)生產(chǎn)鏈中，濕化學(xué)應(yīng)用的質(zhì)量保證和過(guò)程控制變得越來(lái)越重要。為了克服基于操作員經(jīng)驗(yàn)的工藝操作以及延長(zhǎng)普通蝕刻槽的總操作時(shí)間，在線表征和控制的新發(fā)展將是強(qiáng)制性的。這種質(zhì)量控制具有顯著降低成本的潛力，因?yàn)楦鼡Q浴混合物或縮短加工時(shí)間之間的持續(xù)時(shí)間得到了優(yōu)化。對(duì)于工藝開發(fā)，從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模向工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備轉(zhuǎn)移高效電池工藝出現(xiàn)了新的要求。尤其是在電池工藝的不同階段需要更高的晶片和表面清潔標(biāo)準(zhǔn)；盡管如此，生產(chǎn)成本和工藝復(fù)雜性必須保持盡可能低。 實(shí)驗(yàn) 對(duì)于不同的晶體取向，用氫氧化鈉(NaOH)或氫氧化鉀(KOH)進(jìn)行的堿性蝕刻具有不同的蝕刻速率，因此對(duì)于(100)取向的單晶硅晶片，這種各向異性導(dǎo)致具有隨機(jī)分布在晶片表面上的正方形基底的小...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言 SC-l和piranha(H2SO4/H2O2)清潔劑已經(jīng)使用多年來(lái)去除顆粒和有機(jī)污染物。盡管SC-1清潔劑(通常與施加的兆頻超聲波功率一起使用)被認(rèn)為對(duì)顆粒去除非常有效，但去除機(jī)制仍不清楚。對(duì)于去，除重有機(jī)污染物，piranha清洗是一個(gè)有效的過(guò)程；然而，piranha后殘留物頑強(qiáng)地粘附在晶片表面，導(dǎo)致顆粒生長(zhǎng)現(xiàn)象。已經(jīng)進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助理解這些過(guò)程與硅的相互作用。 實(shí)驗(yàn) 為了評(píng)估piranha清洗后晶片上殘留的硫量，將150毫米n型裸硅和熱氧化晶片在95 °C下通過(guò)5:1或10:1（氫、硫、氫、氧）piranha處理10分鐘。對(duì)沖洗過(guò)程進(jìn)行各種修改后，飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜（TOF- SIMS）和全反射X射線熒光光譜法（TXRF）用于測(cè)量殘留硫。清洗和干燥晶片后，還測(cè)量了作為時(shí)間函數(shù)的光點(diǎn)缺陷。當(dāng)piranha被處理后晶片已經(jīng)顯示出顆粒生長(zhǎng)現(xiàn)象。這些分析技術(shù)的數(shù)據(jù)用于評(píng)估各種沖洗技術(shù)的功效。 結(jié)果和討論 在對(duì)SC-1化學(xué)物質(zhì)的研究中，當(dāng)稀釋時(shí)，清潔效率與測(cè)量的開路電位或霧度增量之間沒(méi)有明顯的相關(guān)性。使用了SC-1化學(xué)物質(zhì)。圖1顯示了基于去除硅鈉顆粒的鉗去除效率。 這些實(shí)驗(yàn)是在已知影響硅蝕...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料 分析化學(xué)小型化的一個(gè)方便的起點(diǎn)是使用單c：晶體硅作為起始材料，微加工作為使技術(shù)，濕化學(xué)蝕刻作為關(guān)鍵的微加工工具。在本文中，我們回顧了硅微加工，并描述了形成可能用于化學(xué)分析應(yīng)用的通道、柱和其他幾何圖案的各向異性濕式化學(xué)蝕刻。 本文主要目的是評(píng)估不同的各向異性蝕刻劑，用于微加工柱、分裂器和其他幾何圖案的變體，可用作構(gòu)建更復(fù)雜的微加工結(jié)構(gòu)的構(gòu)建塊，并可能用于化學(xué)分析應(yīng)用。我們根據(jù)微加工，介紹各向異性濕式化學(xué)蝕刻的實(shí)驗(yàn)要求，并將詳細(xì)討論蝕刻上述圖案類型后獲得的形狀。 有幾個(gè)因素會(huì)影響蝕刻劑的選擇，其中包括蝕刻成分、時(shí)間和溫度、攪拌速率、光照條件、晶片質(zhì)量、晶體取向和摻雜等。在本工作中，僅使用表1中列出的蝕刻成分和蝕刻溫度測(cè)試了n摻雜晶片，并簡(jiǎn)要研究了攪拌的影響。此外，只有和晶片被測(cè)試，因?yàn)榫ǔＮg刻得太慢，沒(méi)有任何用途。 表一 所選擇的各向異性蝕刻劑的特征 硅晶片：本文中使用的硅晶片為n型摻雜（磷），標(biāo)稱厚度為376±25µm，電阻率為2-5Q.cm。在晶片上表面以1000-1200°C氧化生長(zhǎng)一層二氧化硅(約1µm)。 ...
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