掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言 本文研究了KOH基溶液中AIN的濕式化學(xué)蝕刻與蝕刻溫度和材料質(zhì)量的關(guān)系。這兩種材料的蝕刻速率都隨著蝕刻溫度的增加而增加，從20~80°C不等。通過(guò)在1100°C下快速熱退火，提高了反應(yīng)性濺射制備的A1N的晶體質(zhì)量，隨著退火溫度的增加，材料的濕蝕刻率降低。在1100°C退火后，在80°C蝕刻溫度下，蝕刻速率降低了約一個(gè)數(shù)量級(jí)。用金屬有機(jī)分子束外延生長(zhǎng)的In019A1081N在硅上的蝕刻速率大約是在砷化鎵上的三倍。這與在砷化鎵上生長(zhǎng)的材料的優(yōu)越的晶體質(zhì)量相對(duì)應(yīng)。我們還比較了摻雜濃度對(duì)蝕刻速率的影響。蝕刻兩個(gè)晶體質(zhì)量相似的主要樣品，一個(gè)用nc1016cm3（2.6%In）完全耗盡，另一個(gè)用n5。這些蝕刻的活化能非常低，濺射的A1N為2.0 0.5 千卡摩爾。主要的活化能依賴(lài)于成分，在2-6千卡摩爾。在80時(shí)，GaN和InN層在氫氧化鉀溫度下沒(méi)有顯示任何蝕刻°C。 實(shí)驗(yàn) 在IntevacGenII系統(tǒng)中，使用半絕緣、（100）砷化鎵基質(zhì)或p型(1 11 cm)硅基質(zhì)的金屬加納分子束外延(MOMBE)基質(zhì)上生長(zhǎng)。III組源分別為三乙基鎵、三甲胺亞烷和三甲基鈉，原子氮來(lái)自于在200W正向功率下運(yùn)行的ECR脈波源。各...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料 光增強(qiáng)電化學(xué)（PEC）濕蝕刻也被證明用于氮化鎵。PEC蝕刻具有設(shè)備成本相對(duì)較低、表面損傷較低的優(yōu)點(diǎn)，但尚未找到一種生產(chǎn)光滑的垂直側(cè)壁的方法。氮化鎵的裂切面也有報(bào)道，在藍(lán)寶石基質(zhì)上生長(zhǎng)的氮化鎵的均方粒根粗糙度在16nm之間，在尖晶石基質(zhì)上生長(zhǎng)的氮化鎵的均方根粒度在11和0.3nm之間。 雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)基于氫氧化鉀的溶液可以蝕刻氮化鋁和氮化銦錫，但之前還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)能夠蝕刻高質(zhì)量氮化鎵的酸或堿溶液.在這篇文章中，我們使用乙二醇代替水作為氫氧化鉀和氫氧化鈉的溶劑，因此我們能夠使用90℃至180℃的溫度。通過(guò)這樣做，我們開(kāi)發(fā)了一種兩步工藝，將晶體表面蝕刻成ⅲ族氮化物。我們的樣品是用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法在c面藍(lán)寶石上生長(zhǎng)的2mm厚的n型GaN外延層。 晶體蝕刻工藝中的兩個(gè)蝕刻步驟中的第一個(gè)用于建立蝕刻深度，并且可以通過(guò)幾種常見(jiàn)的處理方法來(lái)執(zhí)行。在第一步中，我們使用了幾種不同的處理方法，包括氯基等離子體中的反應(yīng)離子蝕刻、氫氧化鉀溶液中的PEC蝕刻。第二步是通過(guò)浸入能夠晶體蝕刻氮化鎵的化學(xué)物質(zhì)來(lái)完成的。該蝕刻步驟可以產(chǎn)生光滑的結(jié)晶表面，并且可以通過(guò)改變第一步驟的取向、化學(xué)試劑和溫度來(lái)選擇特定的蝕刻平面。表一總結(jié)了本工作中使用的所有化學(xué)品的蝕刻速...
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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 薄晶片已經(jīng)成為各種新型微電子產(chǎn)品的基本需求。其中包括功率器件、分立半導(dǎo)體、光電元件和用于射頻識(shí)別系統(tǒng)的集成電路。機(jī)械研磨是最常見(jiàn)的晶圓減薄技術(shù)，因?yàn)槠錅p薄率很高。新的微電子產(chǎn)品要求硅晶片厚度減薄到150米以下。機(jī)械研磨仍然會(huì)在晶片表面產(chǎn)生殘留缺陷，導(dǎo)致晶片破裂，表面粗糙。因此，化學(xué)蝕刻法主要用于生產(chǎn)具有所需厚度的光滑表面的可靠的薄晶片。 在本工作中，我們研究了在硝酸和氫氟酸的混合溶液中，不同硝酸濃度對(duì)硅片總厚度和重量損失、刻蝕速率、形貌和結(jié)構(gòu)特性的影響。結(jié)果表明，隨著硝酸濃度和刻蝕時(shí)間的增加，總厚度和失重增加。較高的硝酸濃度導(dǎo)致較高的蝕刻速率，并且蝕刻速率隨著蝕刻時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。隨著刻蝕時(shí)間和硝酸濃度的增加，光學(xué)顯微鏡觀(guān)察到更平滑、更清晰的均勻硅表面圖像。XRD分析表明，腐蝕后硅片的強(qiáng)度比純硅片高，這可能表明腐蝕后表面形成更光滑。本文的研究結(jié)果對(duì)生產(chǎn)一種可靠的、理想的、在集成電路制造中至關(guān)重要的硅晶片具有參考價(jià)值。 材料和方法 使用的化學(xué)品是硝酸，高頻，乙醇，丙酮和蒸餾水。所有儀器在干燥前都用蒸餾水沖洗，以確保所有使用的儀器沒(méi)有任何污染物。在蝕刻之前，硅晶片經(jīng)歷溶劑清洗過(guò)程，目的是去除其表面的油和有機(jī)殘留物。首...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言對(duì)基于III-V半導(dǎo)體納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)的多結(jié)太陽(yáng)能電池(MJSC)的關(guān)注是由于它們太陽(yáng)能到電能的高效轉(zhuǎn)化。MJSC參數(shù)的進(jìn)一步改善通常與通過(guò)增加更多的光活性p-n連接和通過(guò)稀釋底物來(lái)減少單個(gè)SCs的重量來(lái)提高效率有關(guān)。反過(guò)來(lái)，MJSC中光活性p-n連接數(shù)量的增加導(dǎo)致光流總值的自然下降，從而導(dǎo)致光活性p-n結(jié)的空間電荷區(qū)(SCR)電流的“重組”和“隧道陷阱”（過(guò)量）機(jī)制對(duì)SC效率的影響更大。這對(duì)MJSC的效率產(chǎn)生了負(fù)面影響。在這項(xiàng)工作中，我們提出了一種生長(zhǎng)后制造工藝，其中在單階段濕化學(xué)蝕刻工藝中將InGaP/Ga(In)As/Ge外延晶片分離成單個(gè)元件，這產(chǎn)生了平滑的蝕刻輪廓。為了評(píng)估制造的多結(jié)太陽(yáng)能電池的質(zhì)量，在電流密度為(110-12-10A/cm2)和電壓為(0 - 3)伏的情況下，直接在外延晶片上測(cè)量J-V特性。我們已經(jīng)證明，具有InGaP/Ga(In)As/Ge外延晶片的單階段分離蝕刻的生長(zhǎng)后工藝允許制造具有非常相似的J-V特性。 實(shí)驗(yàn)為了制造三結(jié)太陽(yáng)能電池芯片的實(shí)驗(yàn)，InGaP/Ga(In)As/Ge納米異方差通過(guò)MOCVD外延生長(zhǎng)在摻雜到1·1018cm-3水平的鍺p基板上。基底厚度為120-150µm，結(jié)構(gòu)總厚度約為6微米。生長(zhǎng)后，在頂部n層（Au(Ge)/Ni/Au）和p基底（Ag(Mn)/Ni/Au...
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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 硅(Si)在半導(dǎo)體器件制造中的大多數(shù)技術(shù)應(yīng)用都是基于這種材料的特定界面性能。二氧化硅（二氧化硅）可以通過(guò)簡(jiǎn)單的氧化方法在硅表面制備，其特點(diǎn)是高化學(xué)和電穩(wěn)定性。晶體硅在光伏應(yīng)用占主導(dǎo)地位，全球近90%的太陽(yáng)能電池生產(chǎn)是基于多晶和單晶基質(zhì)。發(fā)展具有經(jīng)濟(jì)吸引力的太陽(yáng)能電池的先決條件是減少材料消耗、簡(jiǎn)化技術(shù)工藝和進(jìn)一步提高能源轉(zhuǎn)換效率。本文報(bào)道了利用傳統(tǒng)和新開(kāi)發(fā)的濕化學(xué)方法獲得的硅基底與紋理表面的形態(tài)、光學(xué)和電子界面性質(zhì)的聯(lián)合監(jiān)測(cè)。通過(guò)結(jié)合無(wú)損、表面敏感技術(shù)、UV-NIR反射率測(cè)量、光譜橢圓偏距(SE)、表面光致發(fā)光(SPV)和PL)測(cè)量，在原位和濕化學(xué)制備步驟中重復(fù)進(jìn)行。 實(shí)驗(yàn) 使用n型和P型硅(100)晶片，首先處理具有(a)切割和(B)拋光表面的兩種類(lèi)型的襯底，以去除鋸傷和/或獲得光捕獲紋理，隨后進(jìn)行濕化學(xué)氧化和蝕刻處理，以降低單層范圍內(nèi)制備引起的微觀(guān)表面粗糙度。通過(guò)(1)在80℃的堿性氫氧化鉀/異丙醇(KOH/IPA)溶液中的各向異性蝕刻，(2)使用從晶片減薄技術(shù)轉(zhuǎn)移的各向同性紋理蝕刻(TE)獲得不同的表面紋理。 為了研究制備誘導(dǎo)的表面微粗糙度和天然氧化物對(duì)成質(zhì)太陽(yáng)能電池基質(zhì)的影響，應(yīng)用了三種濕化學(xué)表面制備：(i...
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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 氧化鋅(ZnO)半導(dǎo)體由于在低沉積溫度下具有高電子遷移率，非常適用于有機(jī)發(fā)光二極管器件。其作為一種新的半導(dǎo)體層取代了薄膜晶體管中使用的非晶硅半導(dǎo)體，在表征方面取得了重大進(jìn)展。氧化鋅的濕法圖形化是大規(guī)模生產(chǎn)氧化鋅薄膜晶體管器件的另一個(gè)重要問(wèn)題。本工作采用電化學(xué)分析方法研究了射頻磁控濺射氧化鋅薄膜在各種濕溶液如磷酸和硝酸溶液中的濕腐蝕行為。還考察了沉積參數(shù)如射頻功率和氧分壓對(duì)腐蝕速率的影響。 實(shí)驗(yàn) 利用射頻磁控濺射系統(tǒng)在玻璃襯底上沉積氧化鋅薄膜。沉積后立即測(cè)量沉積薄膜的厚度。用輪廓儀測(cè)量厚度。殘余應(yīng)力測(cè)量通過(guò)記錄沉積前后硅襯底的曲率來(lái)進(jìn)行。薄膜的應(yīng)力由斯通尼公式得到。電阻率是通過(guò)探針站使用傳輸線(xiàn)方法在氧化鋅薄膜上沉積金屬薄膜后獲得的。 在包括硝酸(0.1M)、磷酸(0.1M)、鹽酸(0.1M)和乙酸(0.1M)的酸溶液中浸泡5秒鐘后，用T輪廓儀從厚度梯度經(jīng)時(shí)間測(cè)量膜的溶解速率。 結(jié)果和討論 氧化鋅薄膜是通過(guò)濺射法制備的，這種方法可以很好地控制薄膜的厚度、均勻性和成分。濺射沉積薄膜的結(jié)構(gòu)和性能受到濺射參數(shù)的強(qiáng)烈影響，如氣體、壓力、功率、襯底溫度、偏壓和離子加速能量。已知...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料 氫氧化鉀(KOH)是一種用于各向異性濕法蝕刻技術(shù)的堿金屬氫氧化物，是用于微加工硅片的最常用的硅蝕刻化學(xué)物質(zhì)之一。各向異性蝕刻優(yōu)先侵蝕基底。也就是說(shuō)，它們?cè)谀承┓较蛏系奈g刻速率比在其他方向上的蝕刻速率高，而各向同性蝕刻(如高頻)會(huì)在所有方向上進(jìn)行。使用氫氧化鉀工藝是因?yàn)樗谥圃熘械目芍貜?fù)性和均勻性，同時(shí)保持低生產(chǎn)成本。異丙醇(IPA)經(jīng)常被添加到溶液中，以改變從{110}壁到{100}壁的選擇性，并提高表面光滑度。 使用氫氧化鉀蝕刻有一些缺點(diǎn)。最大的問(wèn)題是蝕刻過(guò)程中H2氣泡的產(chǎn)生。這些H2泡沫充當(dāng)了一個(gè)假面具。這增加了粗糙度，并可能損壞微結(jié)構(gòu)。與氫氧化鉀蝕刻相關(guān)的另一個(gè)問(wèn)題是氫氧化鉀含有堿離子。KOH是MOS器件的終身殺手。至關(guān)重要的是，那些使用氫氧化鉀的人要小心不要污染任何其他工藝。氫氧化鉀還會(huì)腐蝕鋁，這可能是片上電路的一個(gè)問(wèn)題。 堿性氫氧化鉀蝕刻特性 氫氧化鉀蝕刻的蝕刻速率受硅晶體取向的嚴(yán)重影響。這是因?yàn)樗母飨虍愋?。圖1為70?C下的氫氧化鉀濃度。括號(hào)內(nèi)的數(shù)字是相對(duì)于（110）的標(biāo)準(zhǔn)化值。 圖1 不同晶體取向和氫氧化鉀濃度的硅刻蝕率 (110)平面是最快的蝕刻主表...
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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 直拉(CZ)單晶硅占光伏市場(chǎng)的40 %以上。開(kāi)發(fā)具有經(jīng)濟(jì)吸引力的硅太陽(yáng)能電池的決定性先決條件是晶片表面鈍化。為了準(zhǔn)備硅襯底的表面進(jìn)行鈍化，必須蝕刻掉鋸損傷層。所得表面結(jié)構(gòu)導(dǎo)致高界面態(tài)密度Dit(E)，從而導(dǎo)致高表面復(fù)合。通過(guò)在鈍化之前對(duì)表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，可以減少這種復(fù)合。眾所周知，基底材料的表面形態(tài)對(duì)濕化學(xué)氧化、蝕刻和沖洗步驟非常敏感。因此，硅表面在鈍化之前的濕化學(xué)預(yù)處理。氫化非晶硅或氮化硅層是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。 為了使雙離子(E)最小化，從而使表面復(fù)合速度最小化，我們研究了(100)取向的硼摻雜p型和磷摻雜n型直拉硅片的不同清洗程序，使用熱去離子水(DIW)處理作為最終氧化介質(zhì)，或者用氟化銨(NH4F)代替稀釋的氫氟酸(2 %)作為氧化物蝕刻溶液。在用a-SiNx:H進(jìn)行表面鈍化或用碘乙醇(I/E)溶液進(jìn)行化學(xué)鈍化后，通過(guò)空間分辨微波探測(cè)光電導(dǎo)衰減(W-PCD)表征表面預(yù)處理對(duì)界面鈍化的影響。利用掃描電子顯微鏡和表面光電壓法直接分析了制備誘導(dǎo)的表面結(jié)構(gòu)及其對(duì)Dit(E)的影響。 實(shí)驗(yàn) 對(duì)來(lái)自不同制造商的不同n型和p型CZ硅晶片進(jìn)行了研究。作為n型晶片，我們使用了磷摻雜的高質(zhì)量磁性CZ(MCZ)硅，厚度為30...
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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 外延片或所謂的外延片是一種通過(guò)外延生長(zhǎng)生產(chǎn)的材料，商業(yè)上可用于許多不同的電子應(yīng)用。外延晶片可以由單一材料(單晶晶片)和/或多種材料(異質(zhì)晶片)制成。可用作襯底的“外延”晶片的選擇有限，例如硅、氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)、鎵、銦、鋁、磷或砷。在這一點(diǎn)上，作為我們研究的重點(diǎn)，GaAs晶圓是一個(gè)很好的候選，它可以成為二極管等各種技術(shù)器件中最常見(jiàn)的襯底之一。 襯底表面對(duì)實(shí)現(xiàn)高性能紅外器件和高質(zhì)量薄膜層起著重要作用。GaAs (211)硼晶片被廣泛用于紅外探測(cè)器應(yīng)用。盡管市場(chǎng)上很容易找到“成品”晶圓，但由于其制造工藝，大多數(shù)晶圓都存在缺陷和污染。晶片上的缺陷和污染可能對(duì)薄膜生長(zhǎng)和探測(cè)器應(yīng)用產(chǎn)生有害影響。在本研究中，為了解濕化學(xué)清洗工藝對(duì)GaAs晶圓的影響，進(jìn)行了基濕化學(xué)蝕刻。在這些處理之后，通過(guò)原子力顯微鏡和掃描電子顯微鏡研究了GaAs晶片的表面。 材料和方法 濕化學(xué)刻蝕： 濕化學(xué)蝕刻是清潔表面最重要的方法之一，在此過(guò)程中可以使用各種酸和蝕刻劑。為了在晶片上應(yīng)用濕化學(xué)程序，用切片機(jī)將晶片切成片，通常為1 × 1 cm2。濕化學(xué)蝕刻過(guò)程包括三個(gè)步驟:脫脂、化學(xué)處理和干燥。脫脂步驟包括在晶片上實(shí)施丙酮(C3...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料 硅表面常用的HF-HNO3-H2O蝕刻混合物的反應(yīng)行為因?yàn)榱蛩峒尤攵艿斤@著影響。HF (40%)-HNO3 (65%)-H2SO4 (97%)混合物的最大蝕刻速率為4000–5000 NMS-1，w (40%-HF)/w (65%-HNO3)比為2比4，w (97%-H2SO4) HF-HNO3-H2SO4蝕刻混合物對(duì)晶體硅表面的整體反應(yīng)性：略 硫酸濃度對(duì)二氧化氮+和N(III)物種蝕刻速率和形成的影響：圖5顯示了硅蝕刻速率、硫酸濃度與氫氟酸和硝酸混合物每溶解硅量產(chǎn)生的亞硝酸鹽離子量之間的相關(guān)性。N(III)物種通過(guò)增加硫酸濃度來(lái)穩(wěn)定。在傳統(tǒng)的HF-HNO3-H2O蝕刻混合物中，大量的含氮化合物，如硝酸、NO3?、二氧化氮、NOx+和NO，使N(III)物種的反應(yīng)性研究復(fù)雜化。最近研究的HF-NOHSO4-H2SO4蝕刻混合物是合適的模型蝕刻系統(tǒng)，因?yàn)镹(V)和N(IV)物種是先驗(yàn)不存在的。對(duì)于這些混合物，我們發(fā)現(xiàn)亞硝基離子濃度的增加會(huì)導(dǎo)致硅蝕刻速率的增加。根據(jù)這些結(jié)果，大量的N(III)物質(zhì)加速了HF-HNO3-H2o和HF-HNO3-H2so4混合物中的反應(yīng)速率。用hf-hno3基混合物蝕刻硅后，得到了N(III)種類(lèi)。...
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