[發(fā)明專利]GaAs基光電器件及其陣列的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910149206.3
• 申請日: 2019-02-28
• 公開（公告）號: CN111628022B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳弘;霍雯雪;賈海強(qiáng);杜春花;江洋;王文新
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院物理研究所
• 主分類號: H01L31/0392
• 分類號: H01L31/0392;H01L31/0232;H01L31/024;H01L31/18
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;王博

1.一種GaAs基光電器件陣列的制備方法，其特征在于，所述制備方法依次包括下列步驟：

步驟1），提供一個(gè)GaAs基光電器件外延片，其從下至上依次包括N型GaAs襯底，N型GaAs緩沖層，InGaP襯底腐蝕阻擋層，高摻雜P型GaAs背電極歐姆接觸層，InGaP間道腐蝕阻擋層，GaAs有源層，N型GaAs頂電極歐姆接觸層；

步驟2），在N型GaAs頂電極歐姆接觸層的表面制備多組柵狀光刻膠圖形；

步驟3），利用電子束蒸發(fā)技術(shù)在多組柵狀光刻膠圖形上和N型GaAs頂電極歐姆接觸層的表面沉積Ni/Au/Ge/Ni/Au，采用有機(jī)溶劑剝離光刻膠得到多組柵狀電極，其中頂電極層包括位于N型GaAs頂電極歐姆接觸層的表面上的多組頂電極，相鄰頂電極之間具有隔離間道；

步驟4），沿垂直于襯底方向，從隔離間道開始將N型GaAs頂電極歐姆接觸層和GaAs有源層的一部分腐蝕以形成間道溝槽，基于對GaAs和InGaP進(jìn)行腐蝕的高選擇比，腐蝕到間道腐蝕阻擋層的表面處時(shí)停止；將藍(lán)寶石過渡基板通過粘附層粘附在頂電極層的表面上；

步驟5），利用濕法腐蝕將N型GaAs襯底，N型GaAs緩沖層和InGaP襯底腐蝕阻擋層移除，其中，首先選用對GaAs和InGaP具有高選擇比的腐蝕液，使得N型GaAs襯底和N型GaAs緩沖層被腐蝕掉；其次選擇合適的腐蝕液以腐蝕InGaP襯底腐蝕阻擋層；

步驟6），利用電子束蒸發(fā)工藝在背電極歐姆接觸層的表面上蒸鍍由Ti/Au制成的背電極層；

步驟7），在背電極層的表面上蒸鍍由鋁制成的打底金屬層，并在打底金屬層的表面制備與間道溝槽相對齊的隔離墻，通過電鍍或蒸發(fā)制備由銅制成的多個(gè)金屬基板，其中相鄰金屬基板之間由隔離墻所分離；

步驟8），移除藍(lán)寶石過渡基板、粘附層和隔離墻；

步驟9），沿間道溝槽的方向進(jìn)行分片以得到多個(gè)GaAs基光電器件；

其中，所述間道腐蝕阻擋層避免了蒸鍍的金屬進(jìn)入所述間道溝槽中；

其中，在所述步驟1）中，所述GaAs基光電器件外延片還包括位于所述間道腐蝕阻擋層和GaAs有源層之間的背場層，以及位于所述GaAs有源層和頂電極歐姆接觸層之間的窗口層，所述背場層和窗口層的禁帶寬度都大于所述GaAs有源層的禁帶寬度；

其中，在所述步驟5）和步驟6）之間還包括：在所述背電極歐姆接觸層的表面形成圖形結(jié)構(gòu)；

其中，在所述步驟3）和步驟4）之間還包括：在所述頂電極歐姆接觸層的表面上未被所述頂電極層覆蓋和所述隔離間道之外的區(qū)域制備介質(zhì)層；在所述步驟6）和步驟7）之間還包括：在所述背電極歐姆接觸層的表面上未被所述背電極層覆蓋的區(qū)域制備介質(zhì)層。