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摘要

? ? ? 綜述并比較了幾種氮化鎵刻蝕技術(shù)。本實(shí)驗(yàn)選用氮化鎵二元刻蝕技術(shù)，用德克輪廓儀和原子力顯微鏡測(cè)量刻蝕后的氮化鎵輪廓。二元刻蝕技術(shù)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(shí)驗(yàn)結(jié)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(dǎo)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(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管已經(jīng)被證]。氮化鎵加工技術(shù)是實(shí)現(xiàn)氮化鎵基器件良好性能的關(guān)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(diǎn)是容易產(chǎn)生離子誘導(dǎo)損傷，難以獲得光滑的蝕刻側(cè)壁。

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實(shí)驗(yàn)和結(jié)果

? ? ??回顧了幾種蝕刻技術(shù)，蝕刻速率和表面粗糙度總結(jié)在圖1、圖2和表1中。

圖1.幾種蝕刻技術(shù)的蝕刻速率

圖2.使用幾種蝕刻技術(shù)蝕刻后的氮化鎵表面粗糙度

在實(shí)驗(yàn)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(fù)雜的設(shè)備?？梢栽谑覝睾透叩臏囟认逻M(jìn)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(jìn)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(fù)上述步驟50個(gè)循環(huán)。6)用氮?dú)獯蹈伞?/span>

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結(jié)論

分別在室溫和高溫下對(duì)藍(lán)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(jìn)行了K2S2O 8/氫氧化鉀二元刻蝕。蝕刻速率-溫度關(guān)系符合阿倫尼烏斯定律。蝕刻速率相對(duì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了GaN表面粗糙度控制的非常有希望的結(jié)果。

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