Ar 刻蚀对InGaAs, n-InP和p-InP表面损伤及消除.docVIP

------------------------------------------------------------------------------------------------ —————————————————————————————————————— Ar+刻蚀对InGaAs, n-InP和p-InP表面损伤及消除 第!卷!第#期!$$%年#月 半!导!体!学!报 amp;#39;()*+*,-./)01-2+*3(amp;-)4.amp;5-/+ 6789!!)79# !,:;9!$$% _ *刻蚀对*2*FBamp;9/B-2*F和5 表面损伤及消除 !??lt;#??!#??!##??!#??!# 吕衍秋#??!越方禹!洪学??!陈江峰!韩!冰!吴小利!龚海梅 #$#中国科学院上海技术物理研究所!上海!!$$$M #$!中国科学院研究生院!北京!#$$$\f `` 摘要研究了0刻蚀对(!并用湿法腐蚀后处理消除损伤9刻蚀后(=;S:0?;U(;c和@0=;S:0?U(;c表面的损伤!表面均方根粗糙度较小!而;刻蚀后(而;U(;c和@U(;c表面明显变粗糙9;S:0?c1强度增加!U(;c和@U(;cc1强`度都减小9用R刻蚀和湿法腐蚀后处理三种情况下样品表面原子含量9刻蚀后(c+分析了未刻蚀+0=;S:0?表面 湿法腐蚀后!样品表面原子含量和未刻蚀前基本一致9(;和S:含量明显增加!;U(;c和@U(;c表面有严重c缺失9 `关键词0刻蚀amp;amp;=(;S:0?(;camp;湿法腐蚀amp;表面损伤 FB11%fN$amp;N!$amp;%!$*中图分类号5#$)!#!!!文献标识码0!!!文章编号$!JMU\#%%!$$%$#U$#!!U$J G!引言 U;S:0?和(;c是制备(/族化合物半导体( 激光器等器件的重要材料9如基于(红外探测器+;U %该探测器具有室温(;c结构的红外探测器!S:0?工作+探测率高等优点!在光通信和航天遥感领域有 (#%M 重要的应用#39;目前!%%9c()(;c(;S:0?(;c台面 腐蚀(制作多采用选择性湿法化学腐蚀法!;c层一 般采用#39;amp;%%腐蚀8#39;amp;8#39;c-!-系和#39;M\系腐蚀液! %%(;S:0?层一般采用#39;+-#39;#39;!\!-!!-系+ %%%%#39;c-#39;#39;#39;#39;M\!-!!-系和酒石酸!-!!-系腐由于湿法腐蚀一般为各向同性!其缺点是掩蔽蚀液9 层下面有横向钻蚀现象!优点是对腐蚀后的表面不 \( 干法刻蚀有图形转移精度高+各相异产生损伤#39;9 性+可控性好等优点!但是干法刻蚀会造成晶格损 J( 伤!使器件性能降低#39;干法刻蚀对S9:0?和08U 而对(S:0?的损伤研究较多!;c和(;S:0?研究较 ` 少9本文通过0干法刻蚀对(!=;S:0?;U(;c和@U 计算出了损伤层厚度!并(;c表面损伤进行了研究! 实验表明!干法和湿法相结合对用湿法腐蚀损伤层9 制作基于(%;S:0?(;c结构的台面器件非常有意义!这样既可以增强光敏面的图形保真度!又可以减小台面的侧面损伤9 H!实验 本文分别对(!U(;c三种材料;S:0?;U(;c和@ ` 干法刻蚀和湿法腐蚀实验9进行了0=(;S:0?材 料是在半绝缘##$$$(;c衬底上3d*生长了MG#39;的(;:?外延片amp;(;c样品材料是液封直拉$[JMS$[\%0法生长的!晶向为##$$$(;c单晶!;U(;c为+掺杂! # 载流子浓度为#U(;c为P#%M$b#$KGiM!;掺@ # 杂!载流子浓度为#$以上三种材料!%Mb#$KGiM9 面积为#经过常规清洗!氮各取两片!$GGb#$GG! ` 气吹干9把清洗后的样品各取一片!刻蚀J0=GB;!刻蚀条件离子能量M真空度低于f$$gt;6![#b#$i\ !氩气工作气压为!!刻蚀温度#c:[$b#$i!c:$e9对刻蚀后的三个样品和未刻蚀的三个样品进行扫描电镜#+原子力显微镜#+光致发光谱+*3$023$#和R射线光电能谱#测试9将刻蚀后的c1$Rc+$(;S:0?样品放入J$^amp;\#39;N-Nj#39;!-!gJj#的溶液#中腐蚀N!腐蚀速率为$%