| 题名 | 氮化镓基紫外探测器腐蚀工艺研究 |
| 作者 | 陈杰 |
| 答辩日期 | 2008-06-06 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 张燕 |
| 关键词 | 湿法化学腐蚀 欧姆接触 紫外探测器 |
| 学位专业 | 微电子学与固体电子学 |
| 英文摘要 | GaN基薄膜材料由于其直接带隙、化学性质稳定且波段可调范围广等诸多优点已成为了半导体光电领域的研究热点，并在发光器件领域被广泛地应用。同时，在制作可见盲型和日盲型紫外探测器方面，GaN基材料同样具有巨大的应用潜力。然而，刻蚀、接触、钝化、可靠性等制备工艺上的缺陷已经成为了严重阻碍GaN基材料，尤其是含Al量较高的AlGaN材料进一步发展的瓶颈。 本课题以改进刻蚀工艺为目的，建立了干湿法相结合的氮化镓基紫外探测器腐蚀工艺，研究了湿化学腐蚀方法对IBE和ICP两种干法刻蚀后样品表面的影响，结果表明湿化学腐蚀方法处理可以有效地减少干法刻蚀导致的损伤和表面氧化物，提高了表面的结构完整性。并从欧姆接触、器件漏电和光谱响应等多角度全方位地深入研究了这一工艺的效果。 首先，研究了湿法化学腐蚀处理干法刻蚀后的n型AlGaN材料的效果。分别对于低铝的n型Al0.33Ga0.67N材料和高铝的n型Al0.65Ga0.35N材料，在Ar＋干法刻蚀后采用高温KOH水溶液湿法化学腐蚀处理，通过SEM、AFM、AES和XPS分析，发现湿法化学腐蚀可以有效地减少刻蚀引入的损伤和表面氧化物并使表面各元素比例恢复正常。 然后，为了进一步探明湿法化学腐蚀对n型AlGaN欧姆接触的影响，利用传输线模型，分别计算了Ar+干法刻蚀和ICP干法刻蚀至n层后，经湿法化学腐蚀处理和未经湿法化学腐蚀处理的n接触的比接触电阻。结果表明，经湿法化学腐蚀处理后，n型AlGaN接触的比接触电阻分别降低了约25% （Ar+刻蚀）和67%（ICP刻蚀）。说明湿法化学腐蚀处理对于形成欧姆接触具有促进作用。 最后，还将湿法化学腐蚀方法应用在了可见盲型紫外探测器和日盲型紫外探测器的制备工艺中。对于可见盲器件，在-5 V时的反向漏电流从-3.49×10-8 A 降低到了-6.26×10-9 A。器件的零偏暗电流从3.64×10-12 A降低到了5.20×10-13 A，背照射下的峰值响应率从0.03 A/W上升到 0.10 A/W；在正照射下，则从0.02 A/W提高到0.05 A/W。对于日盲型器件，无论湿法化学腐蚀前使用的是Ar+干法刻蚀还是ICP干法刻蚀，都可得到类似的结果。通过上述对比测试表明，湿法腐蚀能明显改善漏电情况和响应光谱等特性，提高了氮化镓基紫外探测器的性能。该湿法腐蚀方法在可见盲和日盲型氮化镓基紫外探测器研制中得到了成功应用。 |
| 学科主题 | 红外探测材料与器件 |
| 公开日期 | 2012-08-22 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4938]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈杰. 氮化镓基紫外探测器腐蚀工艺研究[D]. 中国科学院研究生院. 2008. |
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