[發明專利]一種實現位錯缺陷微區光電性能測評的方法

在審

• 申請號: 202010038547.6
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111223788A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 黎大兵;開翠紅;孫曉娟;賈玉萍;蔣科;石芝銘
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

1.一種實現位錯缺陷微區光電性能測評的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，根據氮化物單體位錯的缺陷選擇刻蝕方法；

S2，表征刻蝕坑的形貌，確定氮化物單體位錯的類型；

S3，表征氮化物單體位錯暗態下表面電勢；

S4，表征氮化物單體位錯紫外光下表面電勢；

S5，基于表面電勢，建立能帶模型，獲得氮化物單體位錯光電性能。

2.根據權利要求1所述的實現位錯缺陷微區光電性能測評的方法，其特征在于，步驟S1中，所述氮化物單體為AlN或AlGaN或GaN或InGaN或InN；所述刻蝕方法為熱腐蝕液刻蝕法。

3.根據權利要求2所述的實現位錯缺陷微區光電性能測評的方法，其特征在于，所述熱腐蝕液刻蝕法包括以下步驟：用聚四氟乙烯反應釜或剛玉坩堝盛裝腐蝕液，再用烘干箱或熱板對聚四氟乙烯反應釜或剛玉坩堝加熱；刻蝕時的加熱溫度為180℃～200℃，刻蝕時間90min～120min。

4.根據權利要求3所述的實現位錯缺陷微區光電性能測評的方法，其特征在于，所述腐蝕液為濃磷酸溶液或熔融氫氧化鉀，所述濃磷酸溶液的濃度為85％。

5.根據權利要求1所述的實現位錯缺陷微區光電性能測評的方法，其特征在于，步驟S2中，采用原子力顯微鏡表征刻蝕坑的形貌。

6.根據權利要求1所述的實現位錯缺陷微區光電性能測評的方法，其特征在于，步驟S3中，通過采用原子力顯微鏡并選擇原子力顯微鏡中的KPFM模式，表征氮化物單體位錯暗態下表面電勢。

7.根據權利要求1至6任一項所述的實現位錯缺陷微區光電性能測評的方法，其特征在于，步驟S4中，在氮化物樣品表面加一束紫外光，然后采用原子力顯微鏡并選擇原子力顯微鏡中的KPFM模式測試紫外光照下單體位錯表面電勢。

8.根據權利要求7所述的實現位錯缺陷微區光電性能測評的方法，其特征在于，所述紫外光的光源為紫外LED燈或紫外激光或氙燈。

9.根據權利要求1至6任一項所述的實現位錯缺陷微區光電性能測評的方法，其特征在于，步驟S5中，基于表面電勢和樣品費米能級的關系，建立能帶模型，獲得氮化物單體位錯處光電性能。

10.根據權利要求9所述的實現位錯缺陷微區光電性能測評的方法，其特征在于，所述表面電勢和樣品費米能級的關系為：

其中，V_DC為表面電勢，E_f為費米能級，φ_tip為針尖功函數，φ_sample表示樣品功函數，χ表示樣品的電子親和能，e表示單個電子攜帶電荷量，Ec表示導帶底能量。