掩埋异质结激光器的Mesa制备工艺

掩埋异质结结构的半导体激光器具有阈值低、光束质量好的优点。台面(Mesa)制作是掩埋结激光器加工过程中的一步关键工艺,采用传统的全湿法腐蚀工艺制作台面,3英寸圆片内腐蚀深度和器件输出功率水平差异较大。而采用干法刻蚀加湿法腐蚀工艺技术,制备出的台面表面光滑、侧壁连续,腐蚀深度差异为6%,最终器件输出功率水平的差异仅为2%。利用该掩埋结技术制备的1 550 nm大功率激光器均匀性有了较大提升,900μm腔长单管的阈值电流约12 mA,300 mA工作电流时功率输出100 mW。

双色碲镉汞红外焦平面探测器发展现状

主要介绍了双色碲镉汞红外焦平面阵列的应用需求和国外发展现状,对其工作模式、器件结构、器件制备的关键工艺技术、双色读出电结构进行了阐述说明。

InAs/GaSb超晶格红外探测器台面湿法腐蚀研究

研究了不同腐蚀体系对InAs/GaSb超晶格材料台面的刻蚀,并从中选择了由氢氟酸、酒石酸和双氧水构成的酒石酸腐蚀体系。该体系较适合InAs/GaSb超晶格材料的刻蚀,刻蚀速率稳定,下切效应小。进一步研究发现当HF达到一定浓度后不再影响刻蚀速度;在较低的酒石酸和双氧水浓度下,刻蚀速度是由氧化过程控制,且反应速度和双氧水的浓度成正比。腐蚀液配比为酒石酸(3.5g)∶H2O2(4mL)∶HF(1mL)∶H2O(400mL),刻蚀速度约为0.5μm/min。

InSb红外焦平面器件台面刻蚀工艺研究

传统的湿法腐蚀工艺由于各向同性的特点,象元钻蚀严重,导致器件占空比下降,限制了锑化铟大面阵红外焦平面的发展。基于电感耦合等离子体(ICP)刻蚀技术,以BCl3/Ar为刻蚀气体,研究了不同气体配比、工作压力、RF功率对刻蚀效果的影响,获得了适用于锑化铟焦平面制备工艺的干法刻蚀技术。

HgCdTe探测列阵干法技术的刻蚀形貌研究

首次报道了HgCdTe微台面焦平面探测列阵成形工艺的干法刻蚀技术有关刻蚀形貌的一些研究结果.从HgCdTe外延材料的特点出发,详细分析了其干法刻蚀适用的RIE(reactive ion etching)设备和刻蚀原理.采用高等离子体密度、低腔体工作压力、高均匀性和低刻蚀能量的ICP(inductively coupled plasma)增强型RIE技术,研究了不同的工艺气体配比、腔体工作压力、ICP源功率和RF源功率对HgCdTe材料刻蚀形貌的影响,并初步得到了一种稳定的、刻蚀表面清洁、光滑、图形轮廓良好、均匀性较好和刻蚀速率较高的干法刻蚀工艺.

InAs/GaSb超晶格探测器台面工艺研究（英文）

InAs/GaSb SLs探测器台面刻蚀常用的工艺有干法刻蚀和湿法刻蚀。研究了三种等离子刻蚀气体(Cl2基,Ar基和CH4基)对超晶格的刻蚀效果,SEM结果表明,CH4基组分能够得到更加平整的表面形貌和更少的腐蚀坑;之后采用湿法腐蚀工艺,用于消除干法刻蚀带来的刻蚀损伤,分别研究了酒石酸系和磷酸系两种腐蚀溶液的去损伤效果,结果表明,磷酸系腐蚀液的去损伤效果更好,且腐蚀速率更加稳定。采用优化的台面工艺制备了InAs/GaSb SLs探测器,其I-V特性曲线表明二极管具有较低的暗电流,其77 K时动态阻抗R0A=1.98×104Ωcm2。

HgCdTe焦平面探测阵列干法技术的刻蚀速率研究

首次报道了HgCdTe焦平面探测器微台面列阵成形工艺的干法技术有关刻蚀速率的一些研究结果。从HgCdTe外延材料的特点出发,详细分析了其干法刻蚀适用的R IE(ReactiveIon Etching)设备、刻蚀原理以及刻蚀速率的影响因素。采用ICP(Inductively Coupled Plasma)增强型R IE技术,研究了一种标准刻蚀条件的微负载效应(etch lag)对刻蚀速率的影响,以及刻蚀非线性问题,并获得刻蚀速率随时间的关系。

128×128短波/中波双色红外焦平面探测器

首次在国内报道了128×128面阵短波/中波(SW/MW)双色碲镉汞(HgCdTe)红外焦平面探测器(infraredfocal plane arrays,IRFPAs)的研究成果.基于由采用分子束外延(MBE)和原位掺杂技术生长的p-p-P-N型碲镉汞(Hg1-xCdxTe)多层异质结材料,通过B+注入、台面腐蚀、台面侧向钝化和爬坡金属化,以及双色探测芯片与读出电路(Readout Integrated Circuit,ROIC)混成互连等工艺,得到了128×128面阵双色焦平面探测器.通过湿化学腐蚀方法的优化,将光敏元尺寸为(50×50)μm2的双色微台面探测器的占空比提高了一倍.该面阵双色红外焦平面探测器具有较好的均匀性和正常的光电特性.在液氮温度下,二个波段的光电二极管截止波长λc分别为2.7μm和4.9μm,对应的峰值探测率Dλ*p分别为1.42×1011cmHz1/2/W和2.15×1011cmHz1/2/W.

SiGe HBT发射区台面自中止腐蚀技术研究

台面结构SiGe/Si异质结晶体管制作过程中,发射区台面形成尤为关键。由于干法刻蚀速率难以精确控制,且易损伤SiGe外基区表面,SiGe自中止湿法腐蚀成为台面结构SiGe/Si异质结晶体管制作过程中的优选工艺。分析了SiGe自中止腐蚀的反应机理,对腐蚀条件包括掩蔽膜的选取,温度、超声等因素对腐蚀速率及均匀性的影响进行摸索,取得了较好结果,最终采用该技术完成了SiGe/Si npn型异质结晶体管的制作,测得其电流增益β>80,对采用台面结构制造SiGe/Si HBT具有一定参考价值。

台面刻蚀深度对埋栅SITH栅阴击穿的影响

针对台面刻蚀深度对埋栅型静电感应晶闸管(SITH)栅阴击穿特性的影响做了实验研究。实验结果表明,随着台面刻蚀深度的增大,器件栅阴击穿由原来的软击穿变为硬击穿,同时击穿电压升高,SITH设计了独立的台面槽,并研究了台面刻蚀深度与栅阴击穿电压和栅阴击穿特性间的关系,指出台面刻蚀深度的增加可以有效减弱表面电荷和表面缺陷对器件的影响,改善栅阴击穿曲线,提高栅阴击穿电压。同时,还简要描述了这种器件的制造工艺。

HgCdTe微台面红外焦平面技术研究

文章报导了采用液相外延(LPE)生长P型材料、B离子注入成结、全干法深台面刻蚀、深台面侧向钝化及电极引出技术制备出中波320×256HgCdTe微台面阵列结构,其相元中心距为30μm,截止波长为5.0μm。

OEIC台面腐蚀工艺研究

深入研究了牺牲层腐蚀机制,摸索出完整的台面自停止工艺并实际应用于OEIC器件制作。实验中发现了侧蚀、台面变形以及表面清洁等问题。从实验现象着手分析,并由此对工艺进行了改进,采用了新的腐蚀剂和工艺步骤。改进后的工艺解决了上述问题,可以完全满足后续工艺的要求。

台槽刻蚀对埋栅型静电感应晶体管特性的影响

对埋栅型SIT,为切断栅极和源极(或阴极)之间在外延过程中形成的连体,打开栅电极区,进行外延后的台面刻蚀,对台面刻蚀的深度和形状进行研究;为消除栅墙外划片边界造成的各种寄生效应,在有源区的外面挖深槽,以保证栅源击穿发生在内部、实现击穿接近理论值。对先刻蚀台面还是先刻蚀槽的问题做了实验对比,结果发现先台后槽更有利于器件特性的改善。

台面刻蚀对电力SITH器件特性的影响

分析了台面刻蚀程度对埋栅型STTHⅠ-Ⅴ特性的影响,表明台面刻蚀不足或过蚀程度太深都可能造成栅电极电压不能有效施加到栅体上,从而限制了栅体的控制能力,影响器件性能,严重时会导致特性异常,这是影响器件成品率的一个重要因素.台面刻蚀必须刻透外延层并适当过腐蚀,过腐蚀程度宜控制在栅体结深的1/10左右.

反台晶体及其应用

介绍了应用离子束刻蚀技术制作高基频反台晶体谐振器及反台晶体谐振器的应用。

SITH栅-阴击穿特性分析

分析了SITH沟道及外延层反向耐压承受能力 ,并通过对不同芯片的栅 -阴击穿电压特性的测试结果的分析研究 ,论述了台面腐蚀是直接影响VGK及器件I

退火处理降低AlGaN/GaN台面隔离电流

针对电感耦合等离子体(ICP)干法刻蚀后,AlGaN/GaN台面区域存在隔离电流高的问题,研究了不同退火氛围、时间、温度对台面隔离电流的影响。利用原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)及电学测量仪器对样品进行表征和测试。测试结果表明,在氧气和氮气氛围退火处理均能降低样品的隔离电流,且经退火处理后样品的隔离电流均处于10-9 A/mm数量级,但在氧气氛围中退火处理会使样品的欧姆接触电阻增大。在氮气氛围下的最佳退火处理条件为400℃、120 s。在该条件下样品经过退火处理后,在200 V直流偏压下测得样品的台面隔离电流仅为4.03×10^-9 A/mm,与未经退火处理的样品相比降低了4个数量级,而且在高温测试中样品的隔离电流仍然能够保持较低的数值。

1.3μm应变补偿多量子阱SLD台面制作工艺的研究

台面制作工艺对1.3μm应变补偿多量子阱SLD的器件性能有重要的影响。根据外延结构,分析比较了两种台面制作的方法,即选择性湿法腐蚀法和ICP刻蚀+湿法腐蚀法。InGaAs层ICP刻蚀避免了湿法腐蚀中的侧向钻蚀现象,Cl2含量为30%时速率可达到420nm/min;湿法腐蚀可有效减小ICP刻蚀引入的晶格损伤。SEM图像表明,ICP刻蚀+湿法腐蚀的台面制作方法,得到的腐蚀台面陡直,波导宽度与设计值更接近,优于选择性湿法腐蚀方法,更适合SLD台面制作。

台面造型腐蚀工艺技术改进的研究

通过将手动台面造型腐蚀工艺改进成为自动腐蚀工艺,从而使得台面造型腐蚀工艺量产化成为现实,而且芯片台面造型腐蚀厚度的均匀性,电气性能的一致性及其工艺成品率有了保障,收到了良好的效果。

1056MHz反台晶体温补振荡器

介绍应用离子束刻蚀技术制作的三次泛音264 MHz反台晶体谐振器,制作1 056 MHz的温补晶体振荡器。由于晶体致薄技术的改进,突破了传统工艺晶体频率的上限,而晶体频率的提高,进一步改善了晶振的性能、体积、功耗等,简化了电路。