GaAs光导开关电极制备工艺及性能测试

为了解决目前GaAs光导开关成品率低、稳定性差和可靠性低等问题，提出了GaAs光导开关的关键电极制备工艺解决方案。该方案首先以半绝缘GaAs材料作为衬底，利用电子束蒸镀机在GaAs衬底上沉积Ni/Ge/Au/Ni/Au金属复合层作为光导开关电极，并对电极进行快速退火使其与GaAs衬底形成欧姆接触；然后，为了隔绝光导开关与外界环境，在GaAs衬底上沉积氮化硅作为钝化保护层；最后，通过在欧姆接触电极上外延场板的工艺，制备出电极间距为4 mm的异面GaAs光导开关。对所制备的GaAs光导开关的测试结果表明：在400℃退火条件下，电极的接触电阻率最低可达到0.019 5Ω·cm²;采用50Ω单脉冲形成线，在工作频率为1 kHz、偏置电压为22 kV时，光导开关的输出电压脉冲为10 kV,脉冲上升时间为亚ns量级。采用该制备方法制备的GaAs光导开关的成品率高达约98%,可稳定工作上万次。