半导体光电器件材料生长与管芯制作工艺及应用

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1、半导体光电器件材料生长与管芯制作工艺及应用内部培训半导体光电器件材料生长与管芯制作工艺及应用HGGenuine主讲人：吴瑞华（管芯技术部）2009.7.27.genuine-opto4>>概要光电子技术是研究光子的产生、传输、控制和探测，光子与物质的相互作用及其应用等的科学技术，在信息领域可以简单认为是利用光子代替电子来传波信息的技术目前，光电子技术研究热点是以光通信为主的信息领域，以光子或光波代替电子或电磁波作为信息载体是超高速和超大容量信息技术发展的必然选择。由于光频比微波频率高几个数量级，因而无论在速度、容量还是

2、在空间相容性上光子技术都比20世纪的电子技术有着巨大优势。在光通信与光信息领域，半导体光电子器件的应用随着半导体工艺的改进和新材料的开发将越来越广泛，其发挥的作用也越来越重要。且本公司生产和开发的半导体激光芯片和探测器芯片正是应用于光纤通信网络发射和接收。.genuine-opto>本次培训大纲基于MOCVD工艺研发达到的技术水平和激光器芯片工艺指标，我们认为无论是材料生长工艺程序设计还是各生长参数控制都需要有进一步的准确限制，而这些技术问题的解决需要充分丰富的理论基础支持。因此为了提高每个员工的工作能力，更好的更有效

3、的为公司发展贡献最大的力量，培训大纲如下：1.MOCVD一次外延生长2.外延片清洗处理3.PECVDSiO2掩膜层4.光刻5.RIE6.电极制作7.合金8.解理9.测试.genuine-opto>激光器工艺流程接触条成型PECVDSiO2掩膜层外延片清洗光刻接触条RIE(SiO2)RIE(InP)去胶PECVDSIO2钝化层10%HF去SiO2+4:1湿法腐蚀剥离减薄RIE(SiO2)P面溅射套刻接触条光刻电极N面溅射清洗合金测试解理.genuine-opto>探测器工艺流程接触环成型PECVDSiO2掩膜层外延片清洗

4、光刻接触环RIE(SiO2)加湿法PECVD（SiO2）MOCVD扩散RIE(SiO2)刻蚀扩散孔光刻扩散孔淀积绝缘层PECVD（SiNX）RIE(SiNX)P面溅射套刻接触环光刻电极测试解理N面溅射清洗剥离减薄合金.genuine-opto>MOCVD生长原理和应用介绍第一部分MOCVD相关概念和应用领域1.MOCVD（metalorganicchemicalvaporphasedeposition）：金属有机物化学气相淀积现在合适名称为MOVPE(metalorganicvaporphaseepitaxy)2.MO

5、源：一般是指Ⅲ～Ⅴ族或Ⅱ～Ⅵ族一些高纯金属有机化合物，分子中含有“碳－金属”键。(CH3)n－M.genuine-opto>??①生长材料体系分：??GaAs/InP体系、GaN体系、Ⅱ～Ⅵ族体系材料（ZnO）??MOCVD可生长材料领域：??①微波材料：如HEMT、HBT等??②光电材料：光通讯材料LD、PD??发光二极管材料红黄光LED??太阳能电池材料等.genuine-opto>??材料基础测试X-Ray衍射图.genuine-opto>??材料测试PL测试wafer波长、半宽、强度.genuine-opto>

6、??材料测试SEM测试基础材料形貌及厚度.genuine-opto>??SIMS测试材料组成元素和厚度SEM测试基础材料厚度.genuine-opto>??结构及材料InGaAsP/InPRWGAlGaInAs/InPFPInGaAsP/InPLDBHInGaAsP/InP/AlInAsInGaAsP/InPRWGAlGaInAs/InPDFBInGaAsP/InPAlGaInAs/InPBHInGaAsP/InP/AlInAs.genuine-opto>两种结构：一、激光器结构.genuine-opto>DC-PBH

7、结构激光器SEM测试端面图.genuine-opto>二、探测器结构.genuine-opto>探测器扩散形成PN结后SEM测试端面图.genuine-opto>半导体激光器的基本特性（纵模）.genuine-opto>半导体激光器的基本特性1310FP器件的P-I-V曲线(未镀膜).genuine-opto>半导体光电探测器的基本特性.genuine-opto>APD的基本特性.genuine-opto>第二部分外延片解理清洗显微镜下观察的外延片表面两英寸外延片一、对于激光器外延片而言：对刚从包装中取出的外延片，按垂

8、直于主参，平行于辅参的方向解理出一条用于光刻的对准边，解理边要沿着晶向自然裂开，保证边垂直于主参平行于辅参，并且解理的弧边的中心点到直边的距离为2-3mm。讲解理完的外延片先用20%的KOH浸泡1-2分钟，用去离子水冲洗干净，再用10%的HF酸浸泡1-2分钟，用去离子水清洗干净二、对于探测器外延片，对刚从包装中取出的外延片，先用缓