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由于具有良好的电学特性和热学特性,GaN材料近年来成为研究的焦点。刻蚀是半导体光电器件制作过程中广泛使用的基本工艺过程。本文把两者联系在一起来研究。
本文的干刻是指ICP,湿刻包括传统的湿法刻蚀和紫外光增强湿法刻蚀。鉴于GaN基光电器件制作必须面对的问题包括:减少刻蚀引入的缺陷;利用刻蚀提高内外量子效率。本文首先研究ICP参数对各种GaN材料作用的规律。其次研究湿刻对GaN材料作用的效果。最后就ICP刻蚀损伤及修复进行探讨,在这部分通常将干刻和湿刻结合起来。在上述过程中,表面形貌和光电性质的表征贯穿始终,而且把刻蚀与应用紧密相连。
本文获得的主要成果如下:
1.对各类GaN材料寻找到效果良好的ICP参数,并且给出单个参数对刻蚀粗粗糙度,刻蚀速率,刻蚀损伤的影响。
2.对各种酸性碱性溶液湿刻效果有详细的分析,并且得出哪些湿法方法更有利于表面氧化层的去除和欧姆接触。
3.对干法刻蚀损伤修复的办法有具体的陈述,知道N2退火是有效途径,但是并非总是有效;如果湿刻和退火结合,修复效果不错。
4.刻蚀的应用场合有较为全面而深刻的探究,对刻蚀方面的工作具有指导意义。