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引言
为了充分实现Ⅲ-氮化物的潜力,由于Ⅲ-氮化物的三维蚀刻技术尚未成熟,因此需要开发更强大的三维自上而下蚀刻技术。结合实验室开发的两步自上而下的制造工艺,我们研究了85%h3po4蚀刻对高长宽比氮化镓、AIGaN和AIN纳米线的影响。
氮化镓纳米线的氢氧化钾蚀刻法
·氮化镓在AZ400K中蚀刻,得到有序、高、高宽比、原子上侧壁光滑的纳米线
·对氢氧化钾蚀刻过程进行了研究,通过快速蚀刻部位的消失和缓慢蚀刻部位的出现,显示了侧壁蚀刻部位的凹/凸阶梯模型
通过两步自上而下的过程进行蚀刻
·晶片级掩蔽最初使用自组装的硅球单层
·EBL允许使用具有不同横截面的高度控制的纳米结构阵列
AlGaN在热磷酸中的刻蚀
热磷酸中的侧蚀速率与铝含量的关系
·纳米线尖端的横向(非极性)蚀刻在所有四种衬板的尺寸上是一致的、可量化的尺寸
·氮化镓与14%AIGAN明显相似,65%AIGaN与AIN明显相似
·这表明有不同的快速蚀刻平面暴露在较高的铝含量下
延长氮化镓纳米线延长拉伸时间
·800nm起始直径NW的临界蚀刻时间为55min
·延长蚀刻时间导致破裂和过度蚀刻
·HAADF-STEM表明,在过度蚀刻过程中没有暴露的系统平面
氮化镓,蚀刻于95°C磷酸55min中
结论
·磷酸蚀刻导致光滑锥形面和氮化镓和低铝含量AIGaN
·在较高的铝含量下,蚀刻有质的不同,导致以前从未见过的纳米锥体系基和直线纳米线在较长的蚀刻时间下消失
·目前正在探索不同蚀刻过程的确切机制