GaSb基化合物半导体激光器件刻蚀工艺研究.pdf

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1、分类号：rN205LDC：535密级：町公开编号：GaSb基化合物半导体激光器器件刻蚀工艺研究STUDY0FTHEETCHlNGTECHNOLOGYFORGaSb-BASEDLASER学位授于单位及代屿：篮壹型工盔芏¨!j盟)学科专业g称及代码：垄主王摧!Q!Q31研究方问：堂皇士熊查丑堕旦申请学位羰别：亟±指导教帅：型国至塾援研咒生：董堡叠长春理工大学硕士学位论文原创一

2、生声明本人郑重声明：所呈变的博士学位论文．(fGaSb基化台物半导体激光器器件刻蚀工艺研究》是本人在指导教师的指导下．独立进行研

3、々E上作所默均的成小，障文中已经注明引用的内容外，率论文不包含任何其他个人或禁体已经趾表或拱写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均d_{hZ中吼叫惋方式标明。本人完全意_l}{到本声明的法律结果山本人承担。长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工，、学硕士、博1=_学位沦文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向国家有关韶门或机构送交学位论之柏复印件和电子版，允许论文被查阅和借词。本人授权k春理工大学司以将扣学nr论文帕垒部或黼圩内容编八霄关数掘

4、库进行降索．也叫采州晕j川．绵_：i_】_￡{啪‘i复制手段保存和汇编学位论文。指导导师簦名≯迅盈《—!!!生年壁J19___】摘要本论文在简要介绍GaSb基化台物半导体激光器及其器件工艺的发展现状后，分析讨论了Ifl前GaSb基材料的刻蚀工艺存在的问觑．并将其分为两部分分别进行研究：第一部分是GaSb基材料的台面湿法刻蚀工艺条件的研究，第二部分是GaSb的化学机械抛光工艺研究。在第一部分中．本文主要对现有的GaSh基材料的湿法刻蚀工艺进行了改进。实验中分别利用盐酸系和磷酸系腐蚀液对GaSb材料进行

5、了台面刻蚀的研宄。实验丹析表明，HCI／H!O!／CH3COOH和H3POdtt202／C4H06这两种腐蚀液对GaSb材料都有较好的刻蚀效果．均可达到各向异性、台面腐蚀形貌良好、腐蚀速率稳定可控的湿法刻蚀条件，说明强酸，强氧化剂／弱酸的腐蚀液的组合可以很好地适用于GaSb基材料的刻蚀。其中．通过调整H；P04／H二O!／C4Hp6这一体系的组分，最大程度地消除了湿法刻蚀工艺中广泛存在的下切效应以及钻蚀现象(即燕尾效应)．其表面粗糙度也明显降低。第二部分主要根据化学机械抛光的工作机理以及参数特性，针

6、对GaSb基村料CMP的各项影口自因素进行了分析并实验。实验表明GaSb材料的化学机械抛光远远优于另两种传统抛光方法．井得出压力与抛光效果的关系。使用酸性和碱性两种抛光液实验后．发现经酸性抛光液抛光的样品在表面形貌以及表面粗糙度等参数上均比碱性的好：最后利用非离子表面活性剂优化了碱性抛光液的抛光效果。关键词：GaSb．湿法刻蚀，酒石酸，下切效应，CMP．表面粗糙度ABSTRACTAfterabriefintroductionforthcdevelopmentofGaSb—basedlaserandI

7、tsdevicetechnolog)thisdissertationgivesexhaustiveanalysisanddiscussiononpresentissuesoftheetchingprocessforGaSbTherearetwomainparts：oneisastud)forthechemicalmesaetchingforGaSb．andtheotheristheCMPtechnologyforGaSbInthefirstparttherearesomeimprovementsfo

8、rthepresentchemicaletchingmethodsforGaSh№usedhydrochloricacidandphosphoricacidsystemsseparalel3tOinvestigatetheeffectsofmesaetching．andfindthatbothofHCl／H!O：，CH3COOHandH，P04，H二O：／C㈣HOhadgoodresults．suchasanisotropy、bluffmesaandcontrollableetchingratesT

9、henwe砌[islthecomponentsofthephosphoricacidsystemandfinallygolaalmostperfectresultwhichhasgoodetchingmorpholog)andIonlongitudinaletchingaswellaslousurfaceroughnessConsideringtheworkingprincipleandparametercharacteristicsofChemicalMechani