[發(fā)明專利]一種高性能GaAs激光電池的制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710369370.6
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107256895B
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋婷;宋娉;謝永桂
• 申請（專利權(quán)）人: 西安航谷微波光電科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/0304;H01L31/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發(fā)明公開了一種高性能GaAs激光電池的制作方法，包括在半絕緣GaAs基板上生長化合物半導(dǎo)體GaAs材料；制作P型電極，正膠光刻，顯影烘烤；等離子清洗，Ti/Pt/Au濺射；浸泡超聲剝離，退火；正膠光刻，顯影、烘烤；N型槽腐蝕至N型吸收層上表面；采用同等條件N型電極進(jìn)行AuGeNi合金和Au濺射；丙酮浸泡和超聲正膠剝離，快速退火；制作隔離槽，正膠光刻，顯影、烘烤；隔離槽腐蝕至GaAs外延片半絕緣襯底層上表面，去膠；正膠高濃度層光刻，顯影、烘烤；高濃度層腐蝕至完畢；SiO₂減反膜淀積；丙酮浸泡和超聲正膠剝離；Au濺射；正膠光刻，顯影、烘烤、腐蝕；化學(xué)拋光、減薄、劃片，即完成GaAs激光電池的制作。本發(fā)明電極體電阻顯著減小，整體串聯(lián)電阻降低，電池輸出功率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種化合物材料GaAs(砷化鎵)高性能激光電池的制作方法，該電池具有遠(yuǎn)程控制功能，主要用于需要激光供能的場所，如電網(wǎng)測量系統(tǒng)中的光電互感器中。

背景技術(shù)

隨著我國現(xiàn)代化社會的不斷發(fā)展，電力作為這個社會最基本的勞動力能源，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及民用方面的需求將會越來越大。隨著用電量的遞增，輸電容量的增大，輸電線路發(fā)熱損耗浪費(fèi)的電能越來越巨大。輸電效益越來越重要。為提高效益，電壓等級要不斷提高。到目前為止，已經(jīng)由建國初10KV提高到現(xiàn)在的特高壓1000KV。

目前，我國電力網(wǎng)絡(luò)計(jì)量、監(jiān)測和保護(hù)用的電力互感器主要是傳統(tǒng)電磁式互感器，存在很多致命問題和不足。

①.測量精度不高，范圍不寬。②.互感器采用SF6氣體進(jìn)行高壓絕緣，有很大的絕緣間隙，使得機(jī)身龐大，安裝不方便，耗費(fèi)大量銅材。③.采用SF6性氣體進(jìn)行絕緣，長期運(yùn)行易氧化和泄露，降低絕緣性能，需要維護(hù)。絕緣的維護(hù)成本遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)、制造成本。④.電磁式互感器采用SF6氣體絕緣，500KV時，絕緣已經(jīng)捉襟見肘，1500KV，2000KV用SF6絕緣物是不可能實(shí)現(xiàn)的。

采用光電電力互感器有以下不可替代的優(yōu)點(diǎn)：

由于光纖是優(yōu)良的絕緣體，所以徹底解決超高壓絕緣問題；由于不應(yīng)用電磁感應(yīng)原理，避開了傳統(tǒng)電磁電力互感器的缺點(diǎn)；由于不使用溫室氣體SF6、是不用維護(hù)的綠色電器；

光電互感器設(shè)備組成大致分為三部分：①高電位側(cè)信號采集處理部分,②地電位側(cè)信號處理部分,③高電位側(cè)電源供電部分。

電源供電部分是系統(tǒng)的核心部分之一，由于光電互感器的傳感頭安裝在遠(yuǎn)端高電位側(cè)，并由単片機(jī)；16位A/D轉(zhuǎn)換器；通信用激光器等電子電路構(gòu)成。因此必須有電源給電子電路供電。是激光器通過光纖從低壓側(cè)照射到激光電池上，轉(zhuǎn)換出電能供給高壓側(cè)的傳感器。

因此制作高性能的GaAs電池確保它的穩(wěn)定性和可靠性成為十分重要的問題。GaAs激光電池在國內(nèi)初創(chuàng)，制作工藝復(fù)雜，所以存在些技術(shù)問題。主要有：

①串聯(lián)電阻中P型金屬電極體電阻，N型金屬電極體電阻大影響輸出功率。

②串聯(lián)電阻中P型金屬與半導(dǎo)體接觸電阻，N型金屬與半導(dǎo)體接觸電阻大影響輸出功率。

③因?yàn)R射襯底加熱溫度低，金屬粘附力弱，易脫落。影響合格率和長期可靠性

④制程中有N電極刻槽,電隔離刻槽和刻蝕高濃度層3次槽刻蝕任何一次達(dá)不到工藝技術(shù)要求都會使整個工藝失敗。

針對這些目前存在的技術(shù)問題，提出一種高性能砷化鎵激光電池的制作方法成為目前本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種高性能GaAs(砷化鎵)激光電池的制作方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，制作的GaAs(砷化鎵)激光電池、短路電流大、開路電壓高、輸出功率大、工作穩(wěn)定性好，長期可靠性高。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。