【技术实现步骤摘要】
基于光电化学腐蚀工艺定位氧化镓晶片表面缺陷的方法
[0001]本专利技术涉及半导体加工
,具体为一种基于光电化学腐蚀工艺定位氧化镓晶片表面缺陷的方法。
技术介绍
[0002]作为一种透明的氧化物半导体材料,氧化镓单晶由于其超宽禁带(4.9 eV)受到了世界范围内的广泛关注,4.9 eV的带隙宽度使得氧化镓材料击穿电场强度提高到8 MV/cm,远高于硅(1.1 eV,0.3 MV/cm)、砷化镓(1.4 eV,0.4 MV/cm)、碳化硅(3.3 eV,2.5 MV/cm)和氮化镓(3.4 eV,3.3 MV/cm)等半导体材料;与此同时,氧化镓还具有独特的紫外透过特性以及低的能耗、高热稳定性和化学稳定性等优点,是制造高温高压高功率微电子器件、日盲紫外光电探测器、紫外透明导电电极的优选半导体材料。
[0003]为了充分利用氧化镓半导体的种种优势以制备高性能半导体器件,对氧化镓单晶的缺陷识别和研究成为了必不可少的环节。而在半导体领域中,传统腐蚀是揭示和观察晶体中缺陷的位置和分布的有效手段。但是根据反应机理,尽管效仿 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于光电化学腐蚀工艺定位氧化镓晶片表面缺陷的方法,其特征在于,包括以下步骤:提供氧化镓晶片,基于光电化学腐蚀工艺在所述氧化镓晶片内部产生空穴
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电子对,并使得所述空穴
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电子对中的空穴移动到所述氧化镓晶片表面;基于所述氧化镓晶片表面的缺陷区域相较于其他单晶区域的不同空穴活跃度和所述缺陷区域内的位错线区域相较于其他缺陷区域的不同空穴数量,所述空穴促进所述氧化镓晶片表面进行选择性腐蚀,在所述氧化镓晶片表面形成对应缺陷区域的腐蚀坑和所述腐蚀坑内对应位错线区域的凸起。2.根据权利要求1所述的基于光电化学腐蚀工艺定位氧化镓晶片表面缺陷的方法,其特征在于,基于所述氧化镓晶片表面的缺陷区域相较于其他单晶区域的不同空穴活跃度和所述缺陷区域内的位错线区域相较于其他缺陷区域的不同空穴数量,在所述氧化镓晶片表面形成对应缺陷区域的腐蚀坑和所述腐蚀坑内对应位错线区域的凸起的步骤具体包括:由于所述氧化镓晶片表面的缺陷区域的能级大于所述氧化镓晶片表面的其他单晶区域的能级,导致所述氧化镓晶片表面的缺陷区域内空穴的活跃度大于其他单晶区域内空穴的活跃度,使得当对所述氧化镓晶片表面进行腐蚀时所述缺陷区域的腐蚀速率大于所述其他单晶区域的腐蚀速率,从而在所述氧化镓晶片表面形成对应缺陷区域的腐蚀坑;且由于所述缺陷区域内位错线区域的空穴相较于所述缺陷区域内其他区域的空穴易复合形成空穴电子对,导致所述位错线区域的空穴数量比所述其他区域的空穴数量少,使得当对所述氧化镓晶片表面的缺陷区域进行腐蚀时所述位错线区域的腐蚀速率比所述其他区域的腐蚀速率低,从而在所述腐蚀坑内形成对应位错线区域的凸起。3.根据权利要求1所述的基于光电化学腐蚀工艺定位氧化镓晶片表面缺陷的方法,其特征在于,所述光电化学腐蚀工艺的具体步骤包括:提供氧化镓晶片,在所述氧化镓晶片的第一表面形成导电材料层,其中,所述氧化镓晶片上与所述第一表面相对的第二表面用于后续进行腐蚀;提供金属催化剂,将形成有导电材料层的氧化镓晶片和所述金属催化剂置入腐蚀液中,将所述氧化镓晶片作为阳极通过所述导电材料层连接电源正极,将电源负极连接作为阴极的金属催化剂;采用小于所述氧化镓晶片的禁带宽度对应的吸收光波长临界值的入射光对所述氧化镓晶片的第二表面进行照射,在所述氧化镓晶片内部形成空穴
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电子对;在照射的过程中,通过所述导电材料层向所述氧化镓晶片施加电压,所述空穴
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电子对中的电子移动到所述阴极上与所述腐蚀液发生反应,所述空穴
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电子对中的空穴移动到所述氧化镓晶片的第二表面对所述氧化镓晶片的第二表面进行腐蚀,同时通过所述腐蚀液与...
【专利技术属性】
技术研发人员:张辉,金竹,刘莹莹,杨冉,夏宁,杨德仁,
申请(专利权)人:浙江大学杭州国际科创中心,
类型:发明
国别省市:
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