激光刻蚀法网格化热释电红外焦平面探测器的实验研究

采用激光刻蚀的方法来实现非制冷热释电红外焦平面探测器的网格化,分别在空气中和碱溶液中使用紫外激光对钛酸锶钡(BST)材料进行划线,分析了溶液和激光参数的影响.使用KOH溶液作为辅助介质时,获得了宽为81μm,深约25μm,边缘光滑,侧壁垂直度高的微槽,已满足了实际应用要求.     

热电视象管网格化靶的制备和性能

热电视象管的空间分辨率可用热电靶面网格化得到有效的改善。本文描述在氘化硫酸三甘肽(DTGS)上制备高质量网格化视象管靶技术和结构的进展。网格化靶结构尺寸利用理论分析的结果进行选择。网格化靶用低能离子束铣DTGS薄靶制得。本文描述这种材料的离子束刻蚀特性,讨论了掩模材料、支撑层和信号电极的选择。仔细研究大量视象管的靶表明,成象的性能和象质之所以有差别,乃是靶的形状和刻蚀过程不一引起的。研制得到最佳的靶面制备和工艺流程,使分辨率得到有效的改进,并超过平面靶管,从而取得令人满意的图象。     

飞秒激光辅助化学刻蚀透明材料微孔加工研究进展

飞秒激光辅助化学刻蚀加工技术在高质量、高深径比、高可控性的微孔加工方面独具优势,为微孔的制备提供了新的途径和方法。在微全分析系统、光纤中的三维光流控系统、谐振器制造中具有很大的应用潜力。本文综述了近年来飞秒激光辅助化学刻蚀加工透明介质材料的研究进展,包括飞秒激光改性区对刻蚀速率影响、强酸强碱化学溶液对刻蚀效果的影响、化学刻蚀步骤工艺的优化、飞秒激光辅助化学刻蚀加工方法的应用等,总结了飞秒激光辅助化学刻蚀微通道、结构加工机理以及工艺等方面面临的挑战,并对今后的研究重点进行了展望。     

无机激光热刻蚀材料的研究进展

激光热刻蚀技术是近年发展起来的利用激光热刻蚀薄膜的热变化阈值特性突破光学衍射极限进行纳米图形制备的新技术,在亚波长纳米结构器件和高密度光盘母盘制造等领域具有广阔的应用前景.阐述了激光热刻蚀技术的基本原理和特点,以及对激光热刻蚀材料性质的要求,综述了相变型激光热刻蚀薄膜材料(包括硫系相变薄膜材料、金属亚氧化物薄膜材料和陶...     

激光辅助的干法腐蚀技术

业已开发了许多适用于干法腐蚀的新型激光—化学技术。这些技术通常是利用气相反应剂以光或热激励的化学性质为基础而建立的。已有几种方法用于材料腐蚀,这些腐蚀包括大面积的掩蔽刻蚀,直接描绘及投影(无掩膜)刻蚀。激光辅助腐蚀的引人注目的特点是腐蚀速率快,一步加工,无电荷环境及极好的微观结构。本文将评述激光腐蚀的现状及今后的发展趋势。     

电解液对准分子电化学刻蚀硅的影响研究

激光电化学刻蚀是将激光加工技术和电化学加工技术有机结合起来而形成的一种复合型刻蚀工艺.为了研究电.解兰对激光电化学刎蚀硅的影响,本文采用248nm KrF准分子激光作为光源聚焦照射浸在KOH溶液中的阳极半导体n-Si上实现激光诱导电化学刻蚀.在实验的基础上,研究了经学溶液对激光电化学蚀Si的雇刻蚀速率的影响,并对其产生的原因进行了分析.试验结果表明:化学溶液对刻蚀工艺的影响主要采辣于小同浓度的溶液对激光的吸收和折射;采用吸收率较小、浓度较低的溶液和控制液膜厚度能有效减小溶液飞溅和溶液折射.本文中,溶液的厚度控制在1mm左右.     

非致冷热释电红外探测器敏感元的研究

非致冷热释电红外探测器由于具有光谱响应宽、无需致冷等显著优点，近年来成为红外成像领域的研究热点，其结构中最关键的部分是敏感元。研究敏感元材料的制备、结构和性能，采用半导体光刻工艺和化学腐蚀的方法成功地对PZT铁电薄膜进行刻蚀，同时采用剥离技术对相应的电极实现了图形化。     

离子束修技术的一般原理及其在集成电路领域中的应用

本文阐述了化学辅助离子束刻蚀(Chemiclly-assisted ion beam milling)、淀积(后统称离子束修补)技术的基本原理以及实现的过程,同时列举了在集成电路中的几个应用实例。     

锆钛酸铅薄膜化学刻蚀技术研究

介绍了一种刻蚀效果良好的应用于铁电存储器(FeRAM)的PZT薄膜的化学湿法化学刻蚀方法。采用典型的半导体光刻工艺,通过研究不同的刻蚀剂对PZT薄膜的化学刻蚀效果表明,利用BOE/HNO3/CH3COOH/HCl/NH4Cl/EDTA刻蚀液刻蚀PZT薄膜可得图形质量及铁电性能良好的铁电电容,能满足铁电存储器对铁电薄膜微图形化要求。     

热释电薄膜在红外探测器中的应用

介绍了热释电效应及热释电薄膜红外探测器的工作模式,特别是探测器单元对热释电薄膜的材料与低温生长要求。为了克服薄膜生长过程中较高的基片温度对读出集成电路(ROIC)的破坏性影响,一方面发展了离子束辅助沉积、外延缓冲层等多种低温生长技术,另一方面发展了复合探测器结构设计。已研制出了性能良好的铁电薄膜非制冷红外焦平面阵列,其噪声等效温差(NEDT)可达20mK。     

Full-wafer technology-A new approach to large-scale laserfabrication and integration

A concept for full-wafer processing (FWP) and full-wafer testing (FWT) for semiconductor laser fabrication in the AlGaAs-GaAs material system is presented. The approach is based on chemically assisted ion beam etching for the laser-mirror formation. Record values for mirror scattering, optimum mirror reflectivity, and equivalence to cleaved mirrors in terms of laser threshold and efficiency have been achieved. Promising results for uniformity and reproducibility for major laser diode characteristics on processed 2-in wafers have been found. The FWP technology has been extensively used for designing test sites to determine various materials, process, and laser parameters, such as sheet resistance, ridge dimensions, lithographic alignment errors, mirror surface leakage, etc     

Laser chemical etching of vias in GaAs

Rapid drilling of vias in thick wafers (381 µm) of GaAs has been achieved by a laser assisted etching process. The technique utilized a cw visible argon ion laser and an etchant gas of low pressure Cl2. Data on the dependence of the etch rate on the laser power, wavelength, and Cl2gas pressure are presented.     

基于聚焦离子束注入的微纳加工技术研究

提出了聚焦离子束注入（focused ion beam implantation,FIBI）和聚焦离子束XeF2气体辅助刻蚀（gas assisted etching,GAE）相结合的微纳加工技术。通过扫描电镜观察FIBI横截面研究了聚焦离子束加工参数与离子注入深度的关系。当镓离子剂量大于1.4×1017ion/cm2时,聚焦离子束注入层中观察到均匀分布、直径10～15nm的纳米颗粒层。以此作为XeF2气体反应的掩膜,利用聚焦离子束XeF2气体辅助刻蚀（FIB-GAE）技术实现了多种微纳米级结构和器件加工,如纳米光栅、纳米电极和微正弦结构等。结果表明该方法灵活高效,很有发展前途。     

Mechanistic framework for dry etching, beam assisted etching and tribochemical etching

A mechanistic framework is presented for impact assisted etch reactions. The consecutive reaction steps are assumed to be activated thermally and in parallel mechanically by fast particle impacts. The model explains the complicated temperature dependencies observed in dry etching and beam assisted etching, and it correlates the side wall profiles to the rate determining steps in the etch mechanisms. The framework is used to describe Reactive Ion Beam Etching (RIBE) experiments on InP with Ar⁺ ions and chlorine, in comparison with our recent Reactive Ion Etching (RIE) experiments of magnetic alloys in HCl plasmas. The framework is also applicable to other non-thermally activated etch reactions, as encountered in tribo-chemical etching and laser chemical etching.     

硅基片微型通孔加工技术

介绍了硅基片微型通孔的用连及在微机电系统发展中的重要性，从原理、过程、优缺点等方面详细叙述了激光打孔法、湿法刻蚀法、深度反应离子刻蚀法(DRIE）和光辅助电化学刻蚀法(PAECE)等四种硅基片微型通孔的加工方法，并对各种方法进行了比较，提出了各种方法的适用范围。     

Planar VPE infill 1.3 ?m integrated laser/monitor photodiode with CARIBE etched facets

We report the preparation of a novel, planar VPE infill 1.3 ?m laser featuring an integrated monitor photodiode. The rear laser and front photodiode facets were formed by chemically assisted reactive ion beam etching (CARIBE). Threshold currents were as low as 17 mA with efficiencies up to 17% per facet. The laser/monitor photodiode sensitivity was ~5 ?A/mW.     

GaAs亚微米自对准工艺技术研究

总结了在５０ｍｍＧａＡｓ圆片上实现自对准介质膜隔离等平面工艺技术的研究，着重描述了离子注入、自对准亚微米难熔栅制备、钝化介质膜生长、干法刻蚀、电阻和电容制备等关键工艺的研究结果。这套工艺的均匀性、重复性好，在５０ｍｍＧａＡｓ圆片上获得了满意的成品率。采用这套工艺已成功地研制出多种性能良好的ＧａＡｓＩＣ和ＧａＡｓ功率ＭＥＳＦＥＴ，证明国家自然科学基金委员会这一重大课题的选择对发展我国ＧａＡｓＩＣ确实具有重大意义。     

用于MFIS的铁电薄膜刻蚀技术研究

制备ＭＦＩＳ存储器的铁电薄膜一般选用抗疲劳特性好的ＳＢＴ铁电薄膜,介质层一般选用ＺｒＯ２作为阻挡层,以克服电荷注入效应,改进器件的性能。在ＭＦＩＳ研制中,ＳＢＴ薄膜和ＺｒＯ２薄膜的刻蚀是关键工艺之一。研究了用ＳＦ６和Ａｒ作为反应气体刻蚀ＳＨＢＴ及ＺｒＯ２薄膜的方法,对不同条件下ＳＢＴ和ＺｒＯ２的刻蚀速率进行了实验研究和讨论、分析,得到了刻蚀ＳＢＴ及ＺｒＯ２的优化工艺条件。     

准速度匹配相位调制器钽酸锂晶体的室温电场极化技术

利用准速度匹配技术可以实现大调制度的电光相位调制器,从而可以用来展宽激光频谱,它在光谱学、激光变频以及改善激光均匀性等方面有重要应用。当大功率激光通过调制器时,要求晶体的通光面积越大越好,所以大面积并且具有较大厚度的铁电晶体的室温极化技术成为准速度匹配实现的关键技术。详细研究了大面积并且厚度达到1 mm的钽酸锂晶体的电场室温极化过程,针对在极化过程中外部施加高电压时产生的回流现象,采用了改变极化时间来抑制,取得了较好的效果。利用热释电和化学腐蚀方法,成功地实现了钽酸锂晶体的大面积畴反转。该种技术同样可以用于其他大面积铁电晶体的极化。     

Realization and wafer test of InGaAsP/InP DFB laser/monitor OEICs

Wafer-testable distributed feedback (DFB) lasers and monolithically integrated monitor diodes are realized to replace the time consuming and expensive single-chip test procedure in semiconductor laser fabrication process. Laser-end facets and integrated monitor diodes are defined on 1.5-μm InGaAsP/InP multiple quantum well (MQW) DFB laser wafers by reactive ion beam etching (RIBE). Using terminal electrical noise (TEN) measurement, the lasers are characterized directly on the wafer with respect to threshold current and single mode operation. Threshold currents down to 10 mA have been achieved for the integrated devices