两步刻蚀法去除GaN-LED刻蚀中引入的损伤

通过实验方法找出了去损伤刻蚀的最佳工艺参数,并研究了利用ICP两步刻蚀法去除刻蚀损伤的实验过程及结果.从实验结果可以看出,当ICP功率为750W时,刻蚀引入的损伤最小,刻蚀引起的损伤层厚度最大为25nm.去损伤刻蚀法能有效去除损伤,使采用两步刻蚀法的发光二极管的正向导通电压与反向漏电流均下降,发光亮度增大,非辐射复合比例减小,器件的发光效率和可靠性均得到了提高.     

反应离子刻蚀InSb芯片引入的损伤研究

应用CH₄/H₂/Ar作为刻蚀气源对InSb微台面阵列进行了反应离子刻蚀,并对刻蚀后引入的损伤进行了分析。实验证实利用干法刻蚀与湿法腐蚀相结合的方法能有效地减少刻蚀引入的缺陷和损伤,获得较好的电学特性,达到低损伤刻蚀InSb材料的目的。     

激光二极管的位移损伤效应研究

以解析公式的推导、位移损伤实验结果以及位移效应的数值模拟结果为基础,分析了位移效应产生的缺陷作为非辐射复合中心和多数载流子陷阱两种情形下的激光二极管阈值电流、外微分量子效率及I-V特性随辐照注量的变化规律。通常的实验注量范围内,缺陷主要作为非辐射复合中心,导致激光二极管阈值电流随注量呈线性增大,但外微分量子效率基本不变,I-V特性低压区电流增大;当辐照注量较高,引起明显的多数载流子去除效应时,阈值电流随注量的增大不再呈线性关系,同时外微分量子效率下降,I-V特性高压区的电流减小。     

消除硅通孔侧壁刻蚀损伤的方法

硅通孔刻蚀是TSV技术的重要工序步骤,采用标准博世（Bosch）工艺刻蚀硅通孔（宽为150μm）,发现硅通孔侧壁出现多处刻蚀损伤。通过优化Bosch工艺参数增加沉积保护,消除了硅通孔侧壁刻蚀损伤问题,通孔开口差值,即通孔下开口宽度与通孔上开口宽度的差,从原来的22μm减小到13μm。利用优化后的工艺配方对硅通孔和硅腔(宽为1 500μm)同时进行刻蚀时,发现硅腔刻蚀后会产生硅针,不能应用到实际生产。经过多轮次Bosch工艺参数调整,把Bosch工艺沉积步骤的偏置功率设置为10 W,同时解决了硅通孔侧壁刻蚀损伤和硅腔刻蚀出现硅针问题,最终成功应用到MEMS环形器系列产品当中。     

反应离子刻蚀氮化硅过程的损伤研究

针对反应离子刻蚀氮化硅过程中无图形60 nm栅氧的等离子体损伤问题进行了研究.采用接触电势差技术研究了反应刻蚀中电荷在硅片表面上的沉积,利用非接触式CV测试技术研究了Si/SiO2界面态的变化.研究表明,电荷沉积与Si/SiO2界面态密度增加有较好的对应关系,电荷沉积较多的区域具有更高的界面态密度.然而,电荷沉积量与界面态密度不成正比例.     

p-GaN ICP刻蚀损伤研究

运用Cl2/N2等离子体系统,系统研究了ICP刻蚀中ICP功率、RF功率、反应室压力和Cl2百分比对p型GaN材料的物理表面形貌和欧姆接触特性的影响.原子力显微镜显示,在文中所用的刻蚀条件范围内,刻蚀并没有引起表面形貌较大的变化,刻蚀表面的均方根粗糙度在1.2nm以下.结果还显示,已刻蚀p-GaN材料的电特性与物理表面形貌没有直观联系,刻蚀后欧姆接触特性变差更多地是因为刻蚀中浅施主能级的引入,使表面附近空穴浓度降低所致.     

离子束刻蚀HgCdTe环孔pn结Ⅰ-Ⅴ、RD-Ⅴ特性的研究(下)

本文推导了一种可简便,准确、直观计算和分析pn结Ⅰ-Ⅴ特性的公式和方法,并应用该方法对两类典型HgCdTe环孔pn结的Ⅰ-Ⅴ、RD-Ⅴ特性进行了计算和拟合;得到了表面欧姆(反型沟道)漏电导、二极管理想因子n随电压的分布等反映二极管结特性的重要参数.计算结果表明,对于长波HgCdTe光伏器件而言,表面漏电流在整个暗电流中所占的比重相当大,表面漏电流严重地制约着器件性能.HgCdTe材料的晶体缺陷会使二极管的理想因子n增大,从而使产生-复合电流及陷阱辅助隧穿电流增加.     

探索用端口Ⅰ—Ⅴ特性对CMOS电路的静电放电（ESD）潜在损伤进？…

探索用端口Ⅰ－Ⅴ特性对ＣＭＯＳ电路的ＥＳＤ潜在损伤进行分析诊断,给出受ＥＳＤ潜在损伤电路端口特性变化的一些特征,对用Ⅰ－Ⅴ特性变化表征潜在损伤器件的条件和局限性进行了讨论。     

ICP刻蚀InGaAs的微观损伤机制研究

为获得低损伤、稳定性好的感应耦合等离子体（ICP）刻蚀InGaAs探测器台面成型工艺,采用Raman光谱技术和X射线衍射（XRD）技术,初步研究了Cl2/N2气氛刻蚀InGaAs的主要损伤机制,确定以晶格缺陷损伤为主;并采用微波反射光电导衰退（-PCD）法对不同处理工艺下表面的缺陷损伤进行了表征和分析,结果表明刻蚀表面湿法腐蚀和硫化的方法可在一定程度上减小表面的缺陷损伤和断键,但是存在一些深层次的缺陷。     

GaAs基VCSEL干法刻蚀技术研究综述

GaAs基垂直腔面发射激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser, VCSEL)自1977年问世以来,凭借阈值电流较低、光束质量很高、可集成到二维阵列、易单模激射等优势被广泛应用于各个领域,但是其尺寸过小而在制造中难以精确控制精度、等离子体刻蚀时易对掩膜和侧壁造成形貌损伤、刻蚀过程中生成副产物过多等问题,影响了应用范围和提高了制造难度。如何保持高刻蚀速率并尽可能地减小刻蚀损伤成为了目前的研究热点问题。分析了GaAs基VCSEL干法刻蚀技术的研究现状与技术难点,并展望了未来的发展趋势。     

ICP刻蚀对InAsP/InP应变多量子阱的损伤

为了研究ICP刻蚀对InAsP/InP应变多量子阱的损伤情况,用气态源分子束外延技术生长了经特殊设计的InAsP/InP应变多量子阱结构.采用感应耦合等离子体对其进行刻蚀.通过测量刻蚀前、后量子阱结构的光致发光谱,确定了刻蚀75nm后样品损伤深度约为40nm,应用Rahman模型计算得到的理论损伤深度为43.5nm,两者符合得比较好.通过分析损伤产生的机理,认为产生损伤的主要原因是离子隧穿.     

ICP刻蚀对InAsP/InP应变多量子阱的损伤

为了研究ICP刻蚀对InAsP/InP应变多量子阱的损伤情况,用气态源分子束外延技术生长了经特殊设计的InAsP/InP应变多量子阱结构.采用感应耦合等离子体对其进行刻蚀.通过测量刻蚀前、后量子阱结构的光致发光谱,确定了刻蚀75nm后样品损伤深度约为40nm,应用Rahman模型计算得到的理论损伤深度为43.5nm,两者符合得比较好.通过分析损伤产生的机理,认为产生损伤的主要原因是离子隧穿.     

P-GaN ICP刻蚀损伤研究

运用Cl2/N2等离子体系统,系统研究了ICP刻蚀中ICP功率、RF功率、反应室压力和Cl2百分比对p型GaN材料的物理表面形貌和欧姆接触特性的影响.原子力显微镜显示,在文中所用的刻蚀条件范围内,刻蚀并没有引起表面形貌较大的变化,刻蚀表面的均方根粗糙度在1.2nm以下.结果还显示,已刻蚀p-GaN材料的电特性与物理表面形貌没有直观联系,刻蚀后欧姆接触特性变差更多地是因为刻蚀中浅施主能级的引入,使表面附近空穴浓度降低所致.     

低损伤、高深宽比II类超晶格材料的台面刻蚀技术研究

采用双色单铟柱结构的II类超晶格红外探测器件在台面成型过程中加工难度大且易于产生损伤,影响器件的性能。针对此问题进行了低损伤、高深宽比II类超晶格材料的台面刻蚀技术研究。首先建立一种损伤评判机制,判断现有工艺刻蚀后材料是否发生反型。然后通过优化光刻胶厚度、变功率分步刻蚀的方式,实现低损伤、高深宽比II类超晶格材料的台面刻蚀,同时有效解决单次刻蚀深台面时易堆积生成物以及侧壁过于陡峭等工艺问题。台面中心间距为20 μm,刻蚀深度超过8 μm,缝隙深宽比可达2。基于此台面制备的器件具有明显的双阻抗特征。其中,长波阻抗峰值为100 MΩ,并且I-V曲线中长波侧的平坦区超过100 mV。从电学角度初步判断该器件具有双色探测的能力,验证了本文工艺的可行性。     

氮化硅的ECCP刻蚀特性研究

本文对氮化硅的增强电容耦合等离子刻蚀进行研究,为氮化硅刻蚀工艺的优化提供参考。针对SF_6+O_2气体体系,通过设计实验考察了功率、压强、气体比、氦气等对刻蚀速率和均一性的影响,并对结果进行机理分析和讨论。实验结果表明:功率越大,刻蚀速率越大,与源极射频电力相比,偏置射频电力对刻蚀速率的影响更为显著;压强增大,刻蚀速率增大,但压强增大到一定程度后,刻蚀速率基本不变,刻蚀均匀性随着压强增大而变差;在保证SF_6/O_2总流量保持不变下,O_2的比例增大,刻蚀速率先增大后减小,刻蚀均匀性逐步变好;He的添加可以改善刻蚀均匀性,但He的添加量过多时,会造成刻蚀速率降低。     

GaN电感耦合等离子体刻蚀的优化和损伤分析

通过分别改变电感耦合等离子体(ICP)刻蚀过程中的ICP功率和DC偏压,对ICP刻蚀GaN材料的工艺条件和损伤情况进行了系统的研究。刻蚀后表面的损伤和形貌通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、电子能谱(EDS)、荧光光谱(PL)等技术进行表征和分析。实验结果表明,刻蚀速率随ICP功率和DC偏压的增加而增加;刻蚀损伤与DC偏压成正比,而与ICP功率的关系较为复杂。实验中观测到刻蚀后GaN样品的荧光光谱带边发射峰和黄带发射峰的强度均有明显下降,这意味着刻蚀产生的缺陷中存在非辐射复合中心,并且该非辐射复合中心的密度与DC偏压成正比。为了兼顾高刻蚀速率和低刻蚀损伤,建议使用高ICP功率(450 W)和低DC偏压(300 V)进行ICP刻蚀。