[發(fā)明專利]一種砷化鎵表面形貌控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611251389.2
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106653886B
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王盛凱;劉洪剛;孫兵
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號: H01L31/0236
• 分類號: H01L31/0236;H01L21/02;H01L31/18
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種砷化鎵表面形貌控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：將待刻蝕表面形貌的砷化鎵樣品置于真空室中，然后向真空室內(nèi)充入氧分壓氣體；

步驟2：調(diào)節(jié)氧分壓，根據(jù)氧分壓將真空室升溫至對應(yīng)溫度，使砷化鎵與氧分子在高溫低壓工作區(qū)域結(jié)合生成氣態(tài)的三氧化二砷與一氧化二鎵，控制反應(yīng)時間實現(xiàn)砷化鎵表面的形貌控制；

其中，步驟1中，所述真空室的原始氧氣分壓小于10^-4Pa；

步驟2中，反應(yīng)過程中氧氣分壓控制在0.1Pa-10⁵Pa之間，根據(jù)刻蝕速率的要求調(diào)節(jié)氧氣分壓；

步驟2中，所述高溫低壓工作區(qū)域通過下述方法確定：在真空室中，氧氣分壓控制在0.1Pa-10⁵Pa，反應(yīng)溫度控制在300℃-700℃，在反應(yīng)溫度和氧氣分壓為橫縱坐標(biāo)的二維圖里，連接(520℃，0.1Pa)和(680℃，10⁵Pa)兩點將二維坐標(biāo)圖分成兩個半?yún)^(qū)，高溫且低壓的半?yún)^(qū)即為所述的高溫低壓工作區(qū)域。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砷化鎵表面形貌控制方法，其特征在于，步驟1中，所述砷化鎵樣品為單晶砷化鎵襯底結(jié)構(gòu)或者是在其他絕緣體上形成的砷化鎵表面結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砷化鎵表面形貌控制方法，其特征在于，步驟1中，所述砷化鎵樣品的形狀為砷化鎵平面、砷化鎵納米線或者砷化鎵納米帶。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的砷化鎵表面形貌控制方法，其特征在于，步驟1中，所述氧分壓氣體為純氧氣或者氧氣和其它性質(zhì)穩(wěn)定氣體的混和氣體。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的砷化鎵表面形貌控制方法，其特征在于，所述其它性質(zhì)穩(wěn)定氣體是指化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在700℃以下不會和砷化鎵或者氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的砷化鎵表面形貌控制方法，其特征在于，所述其它性質(zhì)穩(wěn)定氣體為氮氣、氬氣、氦氣、氖氣或者上述氣體的混合氣體。