掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言在所有金屬污染物中，鐵和銅被認(rèn)為是最有問題的。它們不僅可以很容易地從未優(yōu)化的工藝工具和低質(zhì)量的氣體和化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)移到晶片上，而旦還會(huì)大大降低硅器件的產(chǎn)量。用微波光電導(dǎo)衰減和表面光電壓研究了p型和n型硅中微量鐵和銅的影響。這些晶片受到了與超大規(guī)模集成技術(shù)相關(guān)的受控量的鐵和銅表面污染。襯底摻雜類型對金屬雜質(zhì)的影響很大。正如所料，F(xiàn)e會(huì)大大降低p型襯底的少數(shù)載流子壽命。另一方面，鐵對n型硅的影響至少比p型低一個(gè)數(shù)量級。相比之下，銅對n型材料非常有害，但對于所研究的污染水平，對p型硅的少數(shù)載流子特性沒有顯著影響。 實(shí)驗(yàn) 首先，對p型硅中鐵污染情況的表征技術(shù)進(jìn)行了全面的研究。為此，CZ、p型、、6至10和24至36±2cm、125mm直徑的硅片，含中氧含量，從鐵添加（0.25：1：5）NH4OH：H、O、：H、O(SC1)溶液中得到均勻的Fe污染。通過氣相沉積得到的鐵表面濃度。表面N2環(huán)境中熱處理30分鐘，污染物被驅(qū)入晶片。氧化環(huán) 境中處理的升溫是在5%氧氣中進(jìn)行的。在N2所有情況下的冷卻都以5℃/分鐘的速度進(jìn)行到650 ℃，然后在 10分鐘內(nèi)將樣品從毛皮中取出至室溫。我們還進(jìn)行了第二組實(shí)驗(yàn)，其中同時(shí)使用n型和p型底物(表1)來解決摻雜類型對硅中雜質(zhì)活性的影響。如前所述，從添加的SC1溶液中以控制和均勻的方式沉積。銅從稀釋的...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言基于氮化鎵(GaN)的半導(dǎo)體已經(jīng)被廣泛研究，因?yàn)樗鼈冊诠怆姂?yīng)用中具有潛力，例如在藍(lán)色和紫外波長區(qū)域工作的發(fā)光二極管。為了提高氮化鎵基發(fā)光二極管的可靠性，研究了在乙二醇溶液中，用氫氧化鉀+氫氧化鈉對氮化鎵基發(fā)光二極管中的p-氮化鎵表面進(jìn)行選擇性濕法化學(xué)刻蝕。與未蝕刻的發(fā)光二極管相比，蝕刻的發(fā)光二極管在正向和反向偏壓下的泄漏電流要低得多。蝕刻的發(fā)光二極管也顯示出改善的光提取效率，并且在300毫安的高注入電流下光輸出功率的退化速率比未蝕刻的發(fā)光二極管慢。這些結(jié)果可歸因于表面缺陷的減少、空穴濃度的增加和蝕刻的p-GaN的表面粗糙度的增加。在這項(xiàng)工作中，我們研究了蝕刻發(fā)光二極管在高注入電流下的可靠性。為了檢查進(jìn)入由表面缺陷形成的陷阱中心的漏電流，在發(fā)光二極管上采用了溫度相關(guān)的電流電壓測量。與未蝕刻的發(fā)光二極管相比，選擇性蝕刻的發(fā)光二極管的漏電流顯著降低。 實(shí)驗(yàn)使用金屬-有機(jī)化學(xué)氣相沉積法在c面藍(lán)寶石襯底上生長了InGaN-GaN多量子阱(MQW)發(fā)光二極管。發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)由硅摻雜的氮氮化鎵層(2米)、五周期的銦鎵氮(3納米)/氮化鎵(7納米)MQW有源層和鎂摻雜的磷氮化鎵層(0.2米)組成。p-GaN層的霍爾效應(yīng)測量顯示空穴濃度為厘米。樣品用三氯乙烯、丙酮、甲醇和去離子水清洗。然后將發(fā)光二極管樣品在乙二醇(KNE)中的氫氧化鉀(5M)和氫氧化...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料超發(fā)光二極管(SLDs)既具有激光二極管(LDs)的高定向輸出功率，又具有發(fā)光二極管(LED)的相對較寬的光譜發(fā)射和較低的相干性。sld利用沿著波導(dǎo)的受激發(fā)射來放大自發(fā)發(fā)射，但抑制其在各個(gè)方面的反饋，并防止凈往返增益，否則將導(dǎo)致激光。如果沒有激光，就沒有模態(tài)選擇或高度相干的發(fā)射。LDs和led之間的中間特性使sld非常適合于各種應(yīng)用。微微投影儀利用高功率定向發(fā)射，而相對寬的光譜寬度降低了與LDs相關(guān)的眼睛損傷風(fēng)險(xiǎn)，低相干性降低了相干噪聲或“散斑”。SLD具有高光纖耦合，允許在光纖耦合照明和光纖陀螺儀中的應(yīng)用。這些裝置也可用于光學(xué)相干斷層掃描和視網(wǎng)膜掃描顯示器。隨著低擴(kuò)展缺陷密度獨(dú)立氮化鎵基底的出現(xiàn)，在半極性和非極性晶體平面上生長的量子阱(QW)結(jié)構(gòu)由于可以抑制或消除QCSE而引起了人們的關(guān)注。不平衡的雙軸平面內(nèi)應(yīng)變導(dǎo)致重孔和光孔價(jià)帶的分裂，導(dǎo)致理論上預(yù)測沿非極平面和半極平面相對于c平面有更高的增益。非極性m平面LDs已經(jīng)在紫色、藍(lán)色、和藍(lán)綠色的光譜區(qū)域得到了證實(shí)。m平面QWs中QCSE的缺失隨著驅(qū)動(dòng)電流的增加而減少了藍(lán)移，并允許更厚的QWs，這增加了光學(xué)限制，而不損失輻射重組效率。 在圖1中，示出了氫氧化鉀處理后c面和c面的掃描電子顯微照片。僅在c面上觀察到六邊形金字塔的形成。六角錐直徑范圍從0.3到n型GaN上為1.6 m，p型GaN...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言最近在外延膜的導(dǎo)電率控制和高質(zhì)量塊狀氧化鋅襯底的可用性方面的進(jìn)展重新引起了我們對用于紫外光發(fā)射器和透明電子器件的氧化鋅/氧化鋅/氧化鋅異質(zhì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的興趣。雖然GaN/AlN/InN系統(tǒng)被用于這些相同的應(yīng)用，但氧化鋅有一些特殊的優(yōu)勢，如在玻璃等廉價(jià)的底物上相對較低的生長溫度，以及比氮化鎵大得多的激子結(jié)合能。后者對于在高溫下實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的光發(fā)射非常重要。與氮化鎵相比，氧化鋅系統(tǒng)也有更簡單的處理，在安全溫度下不能在傳統(tǒng)的酸混合物中濕蝕刻。如果使用非導(dǎo)電基底，在LED器件形成時(shí)需要濕蝕刻。二元氧化鋅可以在許多常見的酸溶液中蝕刻，包括HNO3/HCl和HF。我們發(fā)現(xiàn)，在Zn0.9Mg0.1O/ZnO系統(tǒng)中，鹽酸在水中的高稀釋因子下，ZnMgO對氧化鋅的濕蝕刻選擇性可以超過400。在本文中，我們報(bào)道了使用稀釋的鹽酸和磷酸混合物選擇性蝕刻ZnCdO超過氧化鋅的成就。 實(shí)驗(yàn)在c面藍(lán)寶石基底上對氧化鋅和ZnCdO單層進(jìn)行MBE生長。用低溫細(xì)胞蒸發(fā)6n純度的Zn、Cd和Mg。原子氧通量由射頻射頻等離子體源產(chǎn)生。該源的O2流量為2-5標(biāo)準(zhǔn)立方厘米每分鐘，根據(jù)鋅通量和正向功率為150w。藍(lán)寶石表面熱清洗后，基底溫度降低至400-600°C。氧化鋅的生長是通過同時(shí)打開鋅和原子氧百葉窗來啟動(dòng)的，以確保隨著生長的薄膜的鋅的極性。為了減少可變生長參數(shù)的數(shù)量，...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言單晶硅的各向異性蝕刻是硅器件和微結(jié)構(gòu)加工中經(jīng)常使用的技術(shù)。已經(jīng)制造的三角形和矩形凹槽、棱錐體、薄膜和微孔，它們在器件中有很大的應(yīng)用。通過堿性蝕刻劑對硅(100)的單晶結(jié)構(gòu)進(jìn)行的表面紋理化被稱為“隨機(jī)金字塔”。晶體硅的表面紋理化通過使用不同的蝕刻溶液來進(jìn)行。最近，有發(fā)現(xiàn)可以成功地使用了強(qiáng)氧化劑氫氧化鈉來對硅表面進(jìn)行紋理化。本文研究了溶液組成等刻蝕參數(shù)對硅表面形貌的影響。用掃描電鏡、分光光度法和二次離子質(zhì)譜分析了腐蝕樣品的表面。結(jié)果清楚地表明，乙醇在溶液中的存在導(dǎo)致金字塔的形成，而其不存在誘導(dǎo)納米結(jié)構(gòu)的形成(納米線或納米針)。 實(shí)驗(yàn)堿性蝕刻實(shí)驗(yàn)是在電阻率為1–10Ω厘米的p型(100)取向鏡面拋光硅片上進(jìn)行的。在實(shí)驗(yàn)之前，首先用丙酮、乙醇和去離子水清洗尺寸為20×20毫米的硅襯底，以去除吸附的灰塵和表面污染物，然后通過在稀釋的氫氟酸(5%氫氟酸)中蝕刻去除晶片上的天然氧化物。紋理化過程是在干凈的表面上產(chǎn)生直的直立金字塔。首先，將晶片浸入5%氫氧化鈉(重量比)和10% CH3CH 2(體積比)的混合溶液中，溫度為80℃，精確度為±1℃。晶片在溶液中保持所需的時(shí)間為5至45分鐘。最后，將紋理晶片在去離子水中洗滌，并用氮?dú)飧稍铩Ｔ诒緦?shí)驗(yàn)中，一些晶片也在次氯酸鈉溶液（13%的重量比例）中蝕刻，以評估乙醇添加對次氯酸鈉單晶硅表...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言 濕化學(xué)蝕刻硅體微加工是制造不同類型微機(jī)械結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵步驟。對各種形狀的三維結(jié)構(gòu)有很高的需求。然而，可能獲得的結(jié)構(gòu)范圍是有限的。限制主要來自于有限數(shù)量的適用蝕刻溶液。這種解決方案強(qiáng)加了蝕刻速率的各向異性，最終決定了最終蝕刻圖形的形狀。由于合理的(1 0 0)面刻蝕速率和令人滿意的表面光潔度，有機(jī)溶液中的TMAH和無機(jī)溶液中的KOH具有最大的實(shí)際意義。 我們研究了不同醇類添加劑對氫氧化鉀溶液的影響。據(jù)說醇導(dǎo)致硅蝕刻各向異性的改變。具有一個(gè)羥基的醇表現(xiàn)出與異丙醇相似的效果。它們導(dǎo)致(hh 1)型平面的蝕刻速率大大降低，通常在蝕刻凸形圖形的側(cè)壁處發(fā)展。這就是凸角根切減少的原因。具有一個(gè)以上羥基的醇不影響蝕刻各向異性，并導(dǎo)致表面光潔度變差。 實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)中使用了電阻率為5 ~ 10o·cm的n型(1 0 0)取向硅片。晶片覆蓋有熱生長的1毫米厚的氧化物，該氧化物在光刻工藝中被有意地圖案化，以便限定邊緣垂直于特定晶體方向的圖形圖案。在蝕刻過程中形成的凹凸圖形使得能夠?qū)λ纬傻木孢M(jìn)行蝕刻速率評估。我們討論了掩模圖案的布局和基于顯影圖形形狀的蝕刻速率估計(jì)方法。圖1顯示了臺面結(jié)構(gòu)的掃描電鏡俯視圖，其邊緣垂直于晶...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言堿性溶液中硅的各向異性刻蝕廣泛用于微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)中的體微加工。單晶硅的各向異性濕法刻蝕依賴于其晶面的不同刻蝕速率，已被用于制造各種微機(jī)電系統(tǒng)器件。在所有的各向異性蝕刻劑中，無機(jī)氫氧化鉀(氫氧化鉀)是最常用的，因?yàn)樗子谥苽淝叶拘暂^小。在硅與KOH溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程中，刻蝕過程中產(chǎn)生的氫氣泡在被刻蝕表面堆積，形成“偽掩膜”現(xiàn)象，會(huì)阻礙刻蝕劑與表面硅原子的化學(xué)反應(yīng)，降低刻蝕速率，同時(shí)增加表面粗糙度，甚至形成小丘。在半導(dǎo)體工業(yè)中，磁力攪拌是單晶硅濕法刻蝕過程中降低硅器件表面粗糙度的常用方法。但這種方法的局限性在于溶液會(huì)分層，溫度分布不均勻，難以實(shí)現(xiàn)微結(jié)構(gòu)尺寸的精確控制和粗糙度的均勻分布。最近的研究表明，超聲波攪拌可以提高蝕刻速率。 實(shí)驗(yàn)我們實(shí)驗(yàn)中使用的硅片是高純度浮子區(qū)硅棒，直徑達(dá)76.2mm，厚度達(dá)1mm，電阻率約為2000Ωcm。不同工藝后，硅片表面會(huì)受到有機(jī)雜質(zhì)和金屬離子污染的影響。在此基礎(chǔ)上，分別使用SC-1液體（H2O：H2O2：氫氧化銨=5：1：1）和SC-2液體（H2O：H2O2：HCl=6：1：1）清洗有機(jī)雜質(zhì)和金屬離子。利用熱生長技術(shù)在硅片上去除厚度為70nm的二氧化硅層。在制作掩模之前，根據(jù)甲苯、丙酮、酒精和水的順序清洗晶片。光刻膠的涂覆方法為旋轉(zhuǎn)涂布，旋轉(zhuǎn)速度、涂覆時(shí)間和光刻膠厚度分別為3000rpm、3...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言 濕法化學(xué)工藝廣泛用于晶體硅太陽能電池生產(chǎn)，主要用于表面紋理和清潔目的。盡管過去的研究主要集中在過程開發(fā)上，但是在過程控制技術(shù)方面幾乎沒有進(jìn)展。本文討論了當(dāng)前最先進(jìn)的濕化學(xué)生產(chǎn)工藝，并提出了工藝控制和質(zhì)量保證程序(晶片的化學(xué)、光學(xué)和電學(xué)特性)。先進(jìn)表征技術(shù)的目的是提高工藝質(zhì)量和高質(zhì)量產(chǎn)品產(chǎn)量。此外，未來的工業(yè)高效電池處理需要成本有效、高質(zhì)量的清潔工藝，尤其是在任何表面鈍化步驟之前。 在制造硅太陽能電池的工業(yè)生產(chǎn)鏈中，濕化學(xué)應(yīng)用的質(zhì)量保證和過程控制變得越來越重要。為了克服基于操作員經(jīng)驗(yàn)的工藝操作以及延長普通蝕刻槽的總操作時(shí)間，在線表征和控制的新發(fā)展將是強(qiáng)制性的。這種質(zhì)量控制具有顯著降低成本的潛力，因?yàn)楦鼡Q浴混合物或縮短加工時(shí)間之間的持續(xù)時(shí)間得到了優(yōu)化。對于工藝開發(fā)，從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模向工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備轉(zhuǎn)移高效電池工藝出現(xiàn)了新的要求。尤其是在電池工藝的不同階段需要更高的晶片和表面清潔標(biāo)準(zhǔn)；盡管如此，生產(chǎn)成本和工藝復(fù)雜性必須保持盡可能低。 實(shí)驗(yàn) 對于不同的晶體取向，用氫氧化鈉(NaOH)或氫氧化鉀(KOH)進(jìn)行的堿性蝕刻具有不同的蝕刻速率，因此對于(100)取向的單晶硅晶片，這種各向異性導(dǎo)致具有隨機(jī)分布在晶片表面上的正方形基底的小...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料引言 SC-l和piranha(H2SO4/H2O2)清潔劑已經(jīng)使用多年來去除顆粒和有機(jī)污染物。盡管SC-1清潔劑(通常與施加的兆頻超聲波功率一起使用)被認(rèn)為對顆粒去除非常有效，但去除機(jī)制仍不清楚。對于去，除重有機(jī)污染物，piranha清洗是一個(gè)有效的過程；然而，piranha后殘留物頑強(qiáng)地粘附在晶片表面，導(dǎo)致顆粒生長現(xiàn)象。已經(jīng)進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)來幫助理解這些過程與硅的相互作用。 實(shí)驗(yàn) 為了評估piranha清洗后晶片上殘留的硫量，將150毫米n型裸硅和熱氧化晶片在95 °C下通過5:1或10:1（氫、硫、氫、氧）piranha處理10分鐘。對沖洗過程進(jìn)行各種修改后，飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜（TOF- SIMS）和全反射X射線熒光光譜法（TXRF）用于測量殘留硫。清洗和干燥晶片后，還測量了作為時(shí)間函數(shù)的光點(diǎn)缺陷。當(dāng)piranha被處理后晶片已經(jīng)顯示出顆粒生長現(xiàn)象。這些分析技術(shù)的數(shù)據(jù)用于評估各種沖洗技術(shù)的功效。 結(jié)果和討論 在對SC-1化學(xué)物質(zhì)的研究中，當(dāng)稀釋時(shí)，清潔效率與測量的開路電位或霧度增量之間沒有明顯的相關(guān)性。使用了SC-1化學(xué)物質(zhì)。圖1顯示了基于去除硅鈉顆粒的鉗去除效率。 這些實(shí)驗(yàn)是在已知影響硅蝕...
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掃碼添加微信，獲取更多半導(dǎo)體相關(guān)資料 分析化學(xué)小型化的一個(gè)方便的起點(diǎn)是使用單c：晶體硅作為起始材料，微加工作為使技術(shù)，濕化學(xué)蝕刻作為關(guān)鍵的微加工工具。在本文中，我們回顧了硅微加工，并描述了形成可能用于化學(xué)分析應(yīng)用的通道、柱和其他幾何圖案的各向異性濕式化學(xué)蝕刻。 本文主要目的是評估不同的各向異性蝕刻劑，用于微加工柱、分裂器和其他幾何圖案的變體，可用作構(gòu)建更復(fù)雜的微加工結(jié)構(gòu)的構(gòu)建塊，并可能用于化學(xué)分析應(yīng)用。我們根據(jù)微加工，介紹各向異性濕式化學(xué)蝕刻的實(shí)驗(yàn)要求，并將詳細(xì)討論蝕刻上述圖案類型后獲得的形狀。 有幾個(gè)因素會(huì)影響蝕刻劑的選擇，其中包括蝕刻成分、時(shí)間和溫度、攪拌速率、光照條件、晶片質(zhì)量、晶體取向和摻雜等。在本工作中，僅使用表1中列出的蝕刻成分和蝕刻溫度測試了n摻雜晶片，并簡要研究了攪拌的影響。此外，只有和晶片被測試，因?yàn)榫ǔＮg刻得太慢，沒有任何用途。 表一 所選擇的各向異性蝕刻劑的特征 硅晶片：本文中使用的硅晶片為n型摻雜（磷），標(biāo)稱厚度為376±25µm，電阻率為2-5Q.cm。在晶片上表面以1000-1200°C氧化生長一層二氧化硅(約1µm)。 ...
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