ICP刻蚀InGaAs的微观损伤机制研究.pdf

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1、第42卷第8期红外与激光工程2013年8月Vol-42NO．8InfraredandLaserEngineeringAug．2013ICP刻蚀InGaAs的微观损伤机制研究程吉凤r，朱耀明．-，唐恒敬，-，李雪．-，邵秀梅-，李淘1,2(1．中国科学院上海技术物理研究所传感技术国家重点实验室，上海200083；2．中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与器件重点实验室，上海200083)摘要：为获得低损伤、稳定性好的感应耦合等离子体(ICP)刻蚀InGaAs探测器台面成型工艺，采用Raman光谱技术和X射线衍射(XRD)技术，初步研究了C1／N气氛刻蚀InGaA

2、s的主要损伤机制，确定以晶格缺陷损伤为主；并采用微波反射光电导衰退(一PCD)法对不同处理工艺下表面的缺陷损伤进行了表征和分析，结果表明刻蚀表面湿法腐蚀和硫化的方法可在一定程度上减小表面的缺陷损伤和断键。但是存在一些深层次的缺陷。关键词：感应耦合等离子体；铟镓砷；Raman光谱；XRD；刻蚀损伤中图分类号：TN215文献标志码：A文章编号：1007—2276(2013)08—2186—04MicrocosmicdamagemechanismofinductivelycoupleplasmaetchingforInGaAsChengJifeng’。，ZhuYaomi

3、ng。，TangHengjing，LiXue，ShaoXiumei，LiTao’(1．StateKeyLaboratoriesofTransducerTechnology，ShanghaiInstituteofTechnicalPhysics，ChineseAcademyofSciences，Shanghai200083，China；2．KeyLaboratoiesofInfraredImagingMateialsandDetectors，ChineseAcademyofSciences，Shanghai200083，China)Abstract：Inordert

4、oobtainamethodforlowdamageandsteatymesastructures，thedamagemechanismofInGaAsbyC12／N2ICPetchingwasstudiedinthispaper．ThesurfacesofInGaAsbeforeandafteretchingwasinvestigatedusingRamanspectroscopyandX-raydiffraction(XRD)technology．Theresul~indicatethatlatticedefectsarethemaindamages．Thes

5、urfacedamageofdifferenttreatmentprocesswascharacterisedandanalysedbythemethodofmicrowavephotoconductiVitydecaymeasurement．Theresultsshowthatthesurfacedefectsandbrokenbondsofetchingdamagearedecreasedtoacertainextentbywetetchingandsurfacesulfurtreatment，butdeepdefectsstillcannotbeavoide

6、d．Keywords：ICP；InGaAs；Ramanspectrum；XRD；etchdamage收稿日期：2012—12—05；修订日期：2013—02—03基金项目：国家自然科学基金(61007067)作者简介：程吉风(1981一)，女，助理研究员，硕士，主要从事短波红外探测器方面的研究。Email：fffei123@mail．sitp．ac．cn第8期程吉凤等：ICP刻蚀InGaAs的微观损伤机制研究2187的InP帽层。腐蚀液选用选择性腐蚀的HC1／HzPO溶0引言液；去除InP帽层处理后，将样品解理为4个小片，分别定义为样品1、2、3和4。样品1首先进

7、行RamanInGaAs材料制作的短波红外探测器有效工作光谱测试，接着进行ICP刻蚀，再进行Raman光谱波长为0．5～2．5m，具有量子效率高、灵敏度高、可测试，然后对比ICP刻蚀前后材料的Raman光谱。实现室温或近室温工作的特点，在仪器的小型化、降样品2先进行XRD测试，接着进行ICP刻蚀，再进低红外系统成本等方面具有很强的竞争力[1。InGaAs行XRD测试．然后对比ICP刻蚀前后XRD测试结探测器按其成结方式可分为平面型和台面型，台面果。对于样品3和样品4(下文中标记为l#和2#)，首型InGaAs探测器是通过刻蚀、腐蚀等手段。实现光先进行微波反射光电导

8、衰退(一P