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摘要
? ? ? 綜述并比較了幾種氮化鎵刻蝕技術。本實驗選用氮化鎵二元刻蝕技術，用德克輪廓儀和原子力顯微鏡測量刻蝕后的氮化鎵輪廓。二元刻蝕技術采用了本征氮化鎵、n型氮化鎵和p型氮化鎵三種氮化鎵薄膜。實驗結果表明，在室溫和較高溫度下，二元刻蝕都可以用于氮化鎵濕法刻蝕，具有良好的控制和精度。
介紹
? ????氮化鎵作為一種寬帶隙的ⅲ-ⅴ族化合物半導體，近年來得到了廣泛的研究。高性能的氮化鎵HFET和金屬氧化物半導體場效應晶體管已經(jīng)被證]。氮化鎵加工技術是實現(xiàn)氮化鎵基器件良好性能的關鍵。已經(jīng)嘗試了許多氮化鎵蝕刻方法。大多數(shù)氮化鎵蝕刻是通過等離子體蝕刻完成的，其缺點是容易產(chǎn)生離子誘導損傷，難以獲得光滑的蝕刻側壁。
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實驗和結果
? ? ??回顧了幾種蝕刻技術，蝕刻速率和表面粗糙度總結在圖1、圖2和表1中。
圖1.幾種蝕刻技術的蝕刻速率
圖2.使用幾種蝕刻技術蝕刻后的氮化鎵表面粗糙度
在實驗中，選擇PEC二元GaN刻蝕方法的原因如下:二元蝕刻能夠?qū)崿F(xiàn)更好的控制和精度。它不需要復雜的設備。可以在室溫和更高的溫度下進行。不需要任何電極和不需要外部刺激。
蝕刻過程按以下循環(huán)進行:1)浸泡在5% K2S2O8溶液中30秒；2)用去離子水沖洗30秒；3)在10%氫氧化鉀中浸泡30秒；4)在去離子水中洗滌30秒；5)重復上述步驟50個循環(huán)。6)用氮氣吹干。
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結論
分別在室溫和高溫下對藍寶石上的本征氮化鎵、氮摻雜氮化鎵和磷摻雜氮化鎵薄膜進行了K2S2O 8/氫氧化鉀二元刻蝕。蝕刻速率-溫度關系符合阿倫尼烏斯定律。蝕刻速率相對較低，但可以高精度控制表面粗糙度。二元蝕刻需要深入的研究，但是本研究中顯示的室溫實驗結果證明了GaN表面粗糙度控制的非常有希望的結果。
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