書(shū)籍：《炬豐科技-半導(dǎo)體工藝》

文章：寬禁帶半導(dǎo)體濕法化學(xué)蝕刻工藝

編號(hào)：JFKJ-21-011

作者：炬豐科技

? 寬帶隙半導(dǎo)體具有許多特性，使其對(duì)高功率、高溫器件應(yīng)用具有吸引力。在本文中，我們回顧了三種重要材料的濕法蝕刻，即 ZnO、GaN 和 SiC。雖然 ZnO 在包括 HNO3/HCl 和 HF/HNO3 在內(nèi)的許多酸性溶液中以及在非酸性乙酰丙酮中很容易蝕刻，但 III 族氮化物和 SiC 很難濕蝕刻，通常使用干蝕刻。已經(jīng)研究了用于 GaN 和 SiC 的各種蝕刻劑，包括無(wú)機(jī)酸和堿水溶液以及熔鹽。濕法蝕刻在寬帶隙半導(dǎo)體技術(shù)中具有多種應(yīng)用，包括缺陷裝飾、極性和多型（對(duì)于 SiC）通過(guò)產(chǎn)生特征坑或小丘進(jìn)行識(shí)別，以及在光滑表面上制造器件。在某些情況下，電化學(xué)蝕刻在室溫下對(duì) GaN 和 SiC 是成功的。此外，光輔助濕蝕刻產(chǎn)生類似的速率，與晶體極性無(wú)關(guān)。

介紹

? 寬帶隙半導(dǎo)體 GaN、SiC 和 ZnO 對(duì)許多新興應(yīng)用具有吸引力。例如，AlGaN/GaN 高電子遷移率晶體管 (HEMT) 和單片微波集成電路 (MMIC) 的開(kāi)發(fā)有望實(shí)現(xiàn)高頻操作。此外，GaN用于紫外波長(zhǎng)的光電器件。它具有高擊穿場(chǎng)，是 Si 或 GaAs 的 50 倍以上，因此可用于高功率電子應(yīng)用。GaN 的寬帶隙使其可用于藍(lán)色/紫外發(fā)光二極管 (LED) 和激光二極管 (LD)，并且由于其本征載流子濃度較低，因此可以在非常高的溫度下工作。高電子遷移率和飽和速度使其可用于高速電子設(shè)備。此外，AlGaN/GaN 等異質(zhì)結(jié)構(gòu)允許制造高速器件，例如 HEMT。ZnO 是一種具有纖鋅礦晶體結(jié)構(gòu)的直接寬帶隙材料，可用于氣體傳感器、透明電極、液晶顯示器、太陽(yáng)能電池、壓電換能器、光電子材料器件、藍(lán)光、UV LED 和激光二極管。ZnO 對(duì)藍(lán)光/紫外 LED 和薄膜晶體管 (TFT) 具有濃厚的興趣。與 GaN 相比，ZnO 具有在廉價(jià)玻璃上相對(duì)較低的生長(zhǎng)溫度和比 GaN (25meV) 高得多的激發(fā)結(jié)合能 (~ 60meV) 的優(yōu)勢(shì)。這意味著 ZnO 在室溫下具有更穩(wěn)定的激子態(tài)，因?yàn)闊崮芗s為 26meV。由于室溫下的熱量或激子之間的散射，ZnO 半導(dǎo)體中的激子不會(huì)分解成自由電子或空穴。此外，還提供商業(yè) ZnO 基板。與 GaN 相比，ZnO 系統(tǒng)還具有更簡(jiǎn)單的加工工藝，GaN 在安全溫度下無(wú)法在常規(guī)酸混合物中進(jìn)行濕蝕刻。由于其寬帶隙（6H 為 3.08 eV，4H 為 3.28 eV）、高

? 擊穿電場(chǎng)和高電子飽和速度。所有化合物半導(dǎo)體器件和電路占據(jù)微電子市場(chǎng)的總百分比約為 5%，但它們確實(shí)填補(bǔ)了 Si 無(wú)法獲得的重要利基......

在以下部分中，我們將回顧一些常見(jiàn)寬帶隙半導(dǎo)體材料系統(tǒng)的濕法蝕刻方法。

濕蝕刻???略

碳化硅???略

氮化物???略

?

?

如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系作者刪除