本實(shí)用新型半導(dǎo)體材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種砷化鎵超薄襯底及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體材料被廣泛的應(yīng)用于熱核電池能量轉(zhuǎn)換材料的研究當(dāng)中，隨著半導(dǎo)體材料加工制造技術(shù)的提高，使得熱核電池的實(shí)際應(yīng)用成為可能。半導(dǎo)體材料制造的熱核電池的能量轉(zhuǎn)換效率較高，在輸出同樣的功率時(shí)，可以使用較少的放射性同位素原料，大大減少電池的重量和成本。單晶硅是最早也是最成熟的半導(dǎo)體材料，但是硅材料禁帶寬度小，電池的能量轉(zhuǎn)換效率較低。

砷化鎵是一種重要的第三代半導(dǎo)體材料，屬Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體，其不僅具有優(yōu)異的溫度特性和抗輻射特性，而且禁帶寬度大，電子遷移率比硅大5～6 倍。使用超薄砷化鎵襯底作為熱核電池能量轉(zhuǎn)換材料，可以得到比運(yùn)用硅基材料更高的開(kāi)路電壓和能量轉(zhuǎn)換率，電池輸出的電壓和電流可達(dá)到5V1.5A。

由于砷化鎵晶片材料本身強(qiáng)度有限，對(duì)超薄晶片生產(chǎn)工藝有著較高的要求。目前普遍采用化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)對(duì)砷化鎵晶片進(jìn)行過(guò)度拋光，單次拋光厚度減薄量保守在10μm以上，且在加工過(guò)程中容易發(fā)生破損，造成大量材料浪費(fèi)，生產(chǎn)成本較高。

采用傳統(tǒng)加工工藝，砷化鎵晶片在各方面技術(shù)指標(biāo)均達(dá)不到理想狀態(tài)，與國(guó)際領(lǐng)先水平有差距，影響其能量轉(zhuǎn)換效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種砷化鎵超薄襯底，所述砷化鎵超薄襯底的形狀為正六邊形，所述砷化鎵超薄襯底的內(nèi)部包括至少兩個(gè)邊長(zhǎng)依次減小的多孔正六邊形，呈窩蜂狀。

其加工方法如下：

1)材料提純：用西門(mén)子法對(duì)工業(yè)級(jí)砷高精度的提純，得到6N-8N超純砷原料；通過(guò)堿性電解-連續(xù)結(jié)晶-單晶直拉過(guò)程對(duì)工業(yè)級(jí)鎵進(jìn)行提純，得到6N-8N超純鎵；

2)砷化鎵多晶料制備：使用超純砷、超純鎵多晶合成，得到砷化鎵多晶料；

3)晶體生長(zhǎng)：采用砷化鎵VGF&VB(垂直梯度凝固法&垂直布里奇曼法) 單晶生長(zhǎng)工藝，制得晶棒；

4)切片：使用多線切割機(jī)將晶棒切割出一定厚度的薄片；

5)磨邊：采用全自動(dòng)磨邊機(jī)對(duì)晶片進(jìn)行磨邊，邊緣粗糙度Ra為1.9nm；

6)研磨：用研磨機(jī)，采用研磨液對(duì)晶片進(jìn)行研磨，晶片TTV小于5μm；

7)腐蝕：用腐蝕液對(duì)晶片進(jìn)行腐蝕；

8)粗拋和精拋：采用非接觸式全自動(dòng)超薄晶片上蠟、下蠟、化蠟機(jī)進(jìn)行粗拋和精拋處理，具體操作規(guī)程為：

S1：在下列上蠟參數(shù)下，陶瓷盤(pán)加熱至110℃-115℃，陶瓷盤(pán)轉(zhuǎn)速為1450～ 2060r/min，滴蠟時(shí)間為7-16s，烘烤時(shí)間為20-30s，將晶片粘貼在上蠟機(jī)陶瓷盤(pán)上；

S2：使用拋光機(jī)，定盤(pán)轉(zhuǎn)速為26-94r/min，拋光頭轉(zhuǎn)速為26-94r/min，拋光液流量為1.5-6.6mL/min，拋光時(shí)間為8-22min，拋光壓力為180-200kg，對(duì)晶片進(jìn)行粗拋處理；

S3：通過(guò)四個(gè)步驟進(jìn)行化蠟、下蠟，分別為：熱水、純水、一次IPA、二次 IPA進(jìn)行沖洗，二次IPA溫度為78℃-85℃；

S4：重復(fù)上訴步驟進(jìn)行精拋處理，直至砷化鎵襯底表面粗糙度低于0.3nm、平坦度低于5μm；

9)清洗：

S1：采用全自動(dòng)兆聲波清洗工藝與設(shè)備對(duì)精拋后的晶片進(jìn)行清洗，實(shí)現(xiàn)晶片表面粗糙度小于0.3nm；

S2：在100級(jí)超潔凈室環(huán)境里，采用非接觸式抓取技術(shù)，抓取超薄砷化鎵襯底，厚度為100μm-400μm，使用純水有效去除99.9％的晶片表面顆粒，顆粒范圍在0.1μm-0.3μm之間；

10)光刻腐蝕：

S1：涂膠：在襯底上涂一層厚度為1μm光刻膠；

S2：前烘：將涂好膠的襯底通過(guò)紅外烘烤法在100℃下進(jìn)行烘烤15min，使膠層中的溶劑揮發(fā)，增加光刻膠與砷化鎵襯底的粘附力，提高和穩(wěn)定膠膜的感光；

S3：光刻：使用光刻板，然后用紫外線隔著光刻板對(duì)超薄砷化鎵襯底表面進(jìn)行一定時(shí)間的照射,使得照射部分易于腐蝕，其中光刻板覆蓋部分的寬度為4μm；

S4：腐蝕：用一定體積比的氫氧化銨腐蝕液對(duì)光刻后的砷化鎵襯底進(jìn)行腐蝕得到正六方形多孔狀襯底；

S5：去膠：將帶有光刻膠的襯底浸泡在適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑中，使膠膜溶脹后去掉，然后用等離子水沖洗，最后采用氮?dú)夂娓伞?/p>

優(yōu)選地，所述步驟4)中的切片厚度為100μm-150μm。

優(yōu)選地，所述步驟6)中的研磨液包括冰粒、綠碳化硅、水、豬油、花生油、氧化鋯、氨水、丙酮和氣相二氧化硅并按照重量比為2:2:2:4:4:2:2:1:1混合組成。

優(yōu)選地，所述步驟7)中的腐蝕液包括磷酸、醋酸、檸檬酸、雙氧水和水并按照重量比為3：1：4：2：50混合組成。

優(yōu)選地，所述步驟10)S4中的氫氧化銨腐蝕液包括氨水、雙氧水和離子水并按照體積比為1:2:2混合組成。

砷化鎵超薄襯底在熱核電池中的應(yīng)用。

所述熱核電池包括同位素氚氣放射源、緩沖液、砷化鎵超薄襯底、熱隔離層、外包層和其它重要部件，所述同位素氚氣放射源位于熱核電池的中間區(qū)域，所述同位素氚氣放射源的兩側(cè)均設(shè)有砷化鎵超薄襯底，所述砷化鎵超薄襯底之間填充有緩沖液，所述砷化鎵超薄襯底的外側(cè)設(shè)有其它重要部件，所述其它重要部件的外側(cè)設(shè)有熱隔離層，所述熱隔離層的外側(cè)設(shè)有外包層，所述其它重要部件包括熱電轉(zhuǎn)換部件、制冷部件、吸收輻射部件和產(chǎn)生磁場(chǎng)部件。

熱核電池原理：同位素氚氣放射源，發(fā)生β衰變，產(chǎn)生高速運(yùn)動(dòng)β射線電子和熱能，半衰期為12.43年。電池利用砷化鎵半導(dǎo)體吸收氚β衰變產(chǎn)生的輻射能量(電子、熱量)以及利用熱電轉(zhuǎn)換部件將熱能轉(zhuǎn)化成電能。該砷化鎵超薄襯底的同位素衰變能轉(zhuǎn)換機(jī)制主要有兩種機(jī)制：輻射伏特效應(yīng)能量轉(zhuǎn)換：β射線轟擊襯底上后，通過(guò)電離效應(yīng)產(chǎn)生電子空穴對(duì)，同時(shí)在PN結(jié)的內(nèi)建電場(chǎng)作用下，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子空穴對(duì)的分離，即：電子向N區(qū)移動(dòng)，空穴向P區(qū)移動(dòng)，產(chǎn)生電流輸出。磁約束下β粒子電磁輻射收集機(jī)制：基于β射線電子在高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輻射電磁波現(xiàn)象，利用永磁磁場(chǎng)約束β射線電子，使其將能量以電磁波的形式輻射出來(lái)，并轉(zhuǎn)換成電流輸出。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的有益效果在于：

1、本實(shí)用新型中粗拋、精拋、清洗等工藝，使得超薄砷化鎵表面技術(shù)指標(biāo)達(dá)到先進(jìn)水平，為進(jìn)一步進(jìn)行光刻腐蝕處理提供良好加工超薄砷化鎵襯底材料，以保證光刻、腐蝕的均勻性和一致性。

2、該加工方法制備的超薄砷化鎵襯底采用光刻腐蝕法使表面加工成正六方形多孔狀，正六邊形結(jié)構(gòu)的內(nèi)部還包括至少兩個(gè)不同深度、邊長(zhǎng)依次減小的正六邊形結(jié)構(gòu)，呈窩蜂狀。其目的是為增加對(duì)熱核電池類(lèi)放射源輻射出的電子吸收面積，增強(qiáng)吸收效果，提高轉(zhuǎn)換效率。該超薄砷化鎵襯底應(yīng)用于熱核電池，可有效增強(qiáng)熱核電池對(duì)放射源輻射能量的吸收效果，提高轉(zhuǎn)換效率。

3、所采用的加工方法可制備出100μm-400μm的超薄砷化鎵襯底，可有效降低生產(chǎn)成本。

4、所采用的加工方法制備出的超薄砷化鎵襯底表面相關(guān)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了：表面粗糙度低于0.3nm、平坦度低于5μm、表面/亞表面無(wú)損傷，表面超潔凈。

5、使用砷化鎵襯底材料與硅材料的熱核電池進(jìn)行對(duì)比：耐熱、抗輻射性能好；使用時(shí)間長(zhǎng)，沒(méi)有輻射衰減；能量轉(zhuǎn)換效率高，為硅的3～5倍，電池輸出的電壓和電流可達(dá)到0-4V、0.8-2A。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型提出的一種砷化鎵超薄襯底的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型提出的含有砷化鎵超薄襯底的熱核電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1同位素氚氣放射源、2緩沖液、3砷化鎵超薄襯底、4其它重要部件、 5熱隔離層、6外包層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步解說(shuō)。

實(shí)施例1

本實(shí)施例中，一種砷化鎵超薄襯底，砷化鎵超薄襯底的形狀為正六邊形，砷化鎵超薄襯底的內(nèi)部包括至少兩個(gè)邊長(zhǎng)依次減小的多孔正六邊形。

其加工方法如下：

1)材料提純：用西門(mén)子法對(duì)工業(yè)級(jí)砷高精度的提純，得到6N-8N超純砷原料；通過(guò)堿性電解-連續(xù)結(jié)晶-單晶直拉過(guò)程對(duì)工業(yè)級(jí)鎵提純，得到6N-8N超純鎵；

2)砷化鎵多晶料制備：使用超純砷、超純鎵多晶合成，得到砷化鎵多晶料；

3)晶體生長(zhǎng)：采用砷化鎵VGF&VB單晶生長(zhǎng)工藝，制得晶棒；

4)切片：使用多線切割機(jī)將晶棒切割出一定厚度的薄片；

5)磨邊：采用全自動(dòng)磨邊機(jī)對(duì)晶片進(jìn)行磨邊，邊緣粗糙度Ra為1.9nm；

6)研磨：用研磨機(jī)，采用研磨液對(duì)晶片進(jìn)行研磨，晶片TTV小于5μm；

7)腐蝕：用腐蝕液對(duì)晶片進(jìn)行腐蝕；

8)粗拋和精拋：采用非接觸式全自動(dòng)超薄晶片上蠟、下蠟、化蠟機(jī)進(jìn)行粗拋和精拋處理，具體操作規(guī)程為：

S1：在下列上蠟參數(shù)下，陶瓷盤(pán)加熱至110℃，陶瓷盤(pán)轉(zhuǎn)速為1450r/min，滴蠟時(shí)間為7s，烘烤時(shí)間為20s，將晶片粘貼在上蠟機(jī)陶瓷盤(pán)上；

S2：使用拋光機(jī)，定盤(pán)轉(zhuǎn)速為26r/min，拋光頭轉(zhuǎn)速為26r/min，拋光液流量為1.5mL/min，拋光時(shí)間為8min，拋光壓力為180kg，對(duì)晶片進(jìn)行粗拋處理；

S3：通過(guò)四個(gè)步驟進(jìn)行化蠟、下蠟，分別為：熱水、純水、一次IPA、二次 IPA進(jìn)行沖洗，二次IPA溫度為78℃；

S4：重復(fù)上訴步驟進(jìn)行精拋處理，直至砷化鎵襯底表面粗糙度低于0.3nm、平坦度低于5μm；

9)清洗：

S1：采用全自動(dòng)兆聲波清洗工藝與設(shè)備對(duì)精拋后的晶片進(jìn)行清洗，實(shí)現(xiàn)晶片表面粗糙度小于0.3nm；

S2：在100級(jí)超潔凈室環(huán)境里，采用非接觸式抓取技術(shù)，抓取超薄砷化鎵襯底，厚度為100μm，使用純水有效去除99.9％的晶片表面顆粒，顆粒范圍在 0.1μm-0.3μm之間；

10)光刻腐蝕：

S1：涂膠：在襯底上涂一層厚度為1μm光刻膠；

S2：前烘：將涂好膠的襯底通過(guò)紅外烘烤法在100℃下進(jìn)行烘烤15min，使膠層中的溶劑揮發(fā)，增加光刻膠與砷化鎵襯底的粘附力，提高和穩(wěn)定膠膜的感光靈敏度；

S3：光刻：使用光刻板，然后用紫外線隔著光刻板對(duì)超薄砷化鎵襯底表面進(jìn)行一定時(shí)間的照射,使得照射部分易于腐蝕，其中光刻板覆蓋部分的寬度為4μm；

S4：腐蝕：用一定體積比的氫氧化銨腐蝕液對(duì)光刻后的砷化鎵襯底進(jìn)行腐蝕得到正六方形多孔狀襯底；

S5：去膠：將帶有光刻膠的襯底浸泡在適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑中，使膠膜溶脹后去掉，然后用等離子水沖洗，最后采用氮?dú)夂娓伞?/p>

步驟4)中的切片厚度為100μm，步驟6)中的研磨液包括冰粒、綠碳化硅、水、豬油、花生油、氧化鋯、氨水、丙酮和氣相二氧化硅并按照重量比為 2:2:2:4:4:2:2:1:1混合組成，研磨液中冰粒可以降低研磨時(shí)產(chǎn)生的溫度，豬油、花生油安全無(wú)毒，氣相二氧化硅能起到較好的防沉降作用。步驟7)中的腐蝕液包括磷酸、醋酸、檸檬酸、雙氧水和水并按照重量比為3：1：4：2：50混合組成, 步驟10)S4中的氫氧化銨腐蝕液包括氨水、雙氧水和離子水并按照體積比為1:2:2 混合組成；按比例混合的腐蝕液，其腐蝕邊界坡度平緩，底部平坦，腐蝕表面平整光亮，腐蝕速度穩(wěn)定易控。

砷化鎵超薄襯底在熱核電池中的應(yīng)用。熱核電池包括同位素氚氣放射源1、緩沖液2、砷化鎵超薄襯底3、熱隔離層5、外包層6和其它重要部件4，同位素氚氣放射源1位于熱核電池的中間區(qū)域，同位素氚氣放射源1的兩側(cè)均設(shè)有砷化鎵超薄襯底3，砷化鎵超薄襯底3之間填充有緩沖液2，砷化鎵超薄襯底3的外側(cè)設(shè)有其它重要部件4，其它重要部件4的外側(cè)設(shè)有熱隔離層5，熱隔離層5的外側(cè)設(shè)有外包層6，其它重要部件4包括熱電轉(zhuǎn)換部件、制冷部件、吸收輻射部件和產(chǎn)生磁場(chǎng)部件，熱電轉(zhuǎn)換部件可以形成二次發(fā)電，提高氚放射能量的轉(zhuǎn)換效率，制冷部件可以避免電池過(guò)熱發(fā)生爆炸和漏液現(xiàn)象。

實(shí)施例2

本實(shí)施例中，一種砷化鎵超薄襯底，砷化鎵超薄襯底的形狀為正六邊形，砷化鎵超薄襯底的內(nèi)部包括至少兩個(gè)邊長(zhǎng)依次減小的多孔正六邊形，呈窩蜂狀。

其加工方法如下：

1)材料提純：用西門(mén)子法對(duì)工業(yè)級(jí)砷高精度的提純，得到6N-8N超純砷原料；通過(guò)堿性電解-連續(xù)結(jié)晶-單晶直拉等過(guò)程對(duì)工業(yè)級(jí)鎵提純，得到6N-8N超純鎵；

2)砷化鎵多晶料制備：使用超純砷、超純鎵多晶合成，得到砷化鎵多晶料；

3)晶體生長(zhǎng)：采用砷化鎵VGF&VB單晶生長(zhǎng)工藝，制得晶棒；

4)切片：使用多線切割機(jī)由晶棒切割出一定厚度的薄片；

5)磨邊：采用全自動(dòng)磨邊機(jī)對(duì)晶片進(jìn)行磨邊，邊緣粗糙度Ra為1.9nm；

6)研磨：用研磨機(jī)，采用研磨液對(duì)晶片進(jìn)行研磨，晶片TTV小于5μm；

7)腐蝕：用腐蝕液對(duì)晶片進(jìn)行腐蝕；

8)粗拋和精拋：采用非接觸式全自動(dòng)超薄晶片上蠟、下蠟、化蠟機(jī)進(jìn)行粗拋和精拋處理，具體操作規(guī)程為：

S1：在下列上蠟參數(shù)下，陶瓷盤(pán)加熱至112.5℃，陶瓷盤(pán)轉(zhuǎn)速為1755r/min，滴蠟時(shí)間為11.5s，烘烤時(shí)間為25s，將晶片粘貼在上蠟機(jī)陶瓷盤(pán)上；

S2：使用拋光機(jī)，定盤(pán)轉(zhuǎn)速為60r/min，拋光頭轉(zhuǎn)速為60r/min，拋光液流量為4.05mL/min，拋光時(shí)間為15min，拋光壓力為190kg，對(duì)晶片進(jìn)行粗拋處理；

S3：通過(guò)四個(gè)步驟進(jìn)行化蠟、下蠟，分別為：熱水、純水、一次IPA、二次 IPA進(jìn)行沖洗，二次IPA溫度為81.5℃；

S4：重復(fù)上訴步驟進(jìn)行精拋處理，直至砷化鎵襯底表面粗糙度低于0.3nm、平坦度低于5μm；

9)清洗：

S1：采用全自動(dòng)兆聲波清洗工藝與設(shè)備對(duì)精拋后的晶片進(jìn)行清洗，實(shí)現(xiàn)晶片表面粗糙度小于0.3nm；

S2：在100級(jí)超潔凈室環(huán)境里，采用非接觸式抓取技術(shù)，抓取超薄砷化鎵襯底，厚度為125μm，使用純水有效去除99.9％的晶片表面顆粒，顆粒范圍在 0.1μm-0.3μm之間；

10)光刻腐蝕：

S1：涂膠：在襯底上涂一層厚度為1μm光刻膠；

S2：前烘：將涂好膠的襯底通過(guò)紅外烘烤法在100℃下進(jìn)行烘烤15min，使膠層中的溶劑揮發(fā)，增加光刻膠與砷化鎵襯底的粘附力，提高和穩(wěn)定膠膜的感光靈敏度；

S3：光刻：使用光刻板，然后用紫外線隔著光刻板對(duì)超薄砷化鎵襯底表面進(jìn)行一定時(shí)間的照射,使得照射部分易于腐蝕，其中光刻板覆蓋部分的寬度為 4μm；

S4：腐蝕：用一定體積比的氫氧化銨腐蝕液對(duì)光刻后的砷化鎵襯底進(jìn)行腐蝕得到正六方形多孔狀襯底；

S5：去膠：將帶有光刻膠的襯底浸泡在適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑中，使膠膜溶脹后去掉，然后用等離子水沖洗，最后采用氮?dú)夂娓伞?/p>

步驟3)中的切片厚度為125μm，步驟5)中的研磨液包括冰粒、綠碳化硅、水、豬油、花生油、氧化鋯、氨水、丙酮和氣相二氧化硅并按照重量比為 2:2:2:4:4:2:2:1:1混合組成，步驟6)中的腐蝕液包括磷酸、醋酸、檸檬酸、雙氧水和水并按照重量比為3：1：4：2：50混合組成,步驟9)S4中的氫氧化銨腐蝕液包括氨水、雙氧水和離子水并按照體積比為1:2:2混合組成。

砷化鎵超薄襯底在熱核電池中的應(yīng)用。熱核電池包括同位素氚氣放射源1、緩沖液2、砷化鎵超薄襯底3、熱隔離層5、外包層6和其它重要部件4，同位素氚氣放射源1位于熱核電池的中間區(qū)域，同位素氚氣放射源1的兩側(cè)均設(shè)有砷化鎵超薄襯底3，砷化鎵超薄襯底3之間填充有緩沖液2，砷化鎵超薄襯底3的外側(cè)設(shè)有其它重要部件4，其它重要部件4的外側(cè)設(shè)有熱隔離層5，熱隔離層5的外側(cè)設(shè)有外包層6，其它重要部件4包括熱電轉(zhuǎn)換部件、制冷部件、吸收輻射部件和產(chǎn)生磁場(chǎng)部件，熱電轉(zhuǎn)換部件可以形成二次發(fā)電，提高氚放射能量的轉(zhuǎn)換效率，制冷部件可以避免電池過(guò)熱發(fā)生爆炸和漏液現(xiàn)象。

實(shí)施例3

本實(shí)施例中，一種砷化鎵超薄襯底，砷化鎵超薄襯底的形狀為正六邊形，砷化鎵超薄襯底的內(nèi)部包括至少兩個(gè)邊長(zhǎng)依次減小的多孔正六邊形，呈窩蜂狀。

其加工方法如下：

1)材料提純：用西門(mén)子法對(duì)工業(yè)級(jí)砷高精度的提純，得到6N-8N超純砷原料；通過(guò)堿性電解-連續(xù)結(jié)晶-單晶直拉等過(guò)程對(duì)工業(yè)級(jí)鎵提純，得到6N-8N超純鎵；

2)砷化鎵多晶料制備：使用超純砷、超純鎵多晶合成，得到砷化鎵多晶料；

3)晶體生長(zhǎng)：采用砷化鎵VGF&VB單晶生長(zhǎng)工藝，制得晶棒；

4)切片：使用多線切割機(jī)由晶棒切割出一定厚度的薄片；

5)磨邊：采用全自動(dòng)磨邊機(jī)對(duì)晶片進(jìn)行磨邊，邊緣粗糙度Ra為1.9nm；

6)研磨：用研磨機(jī)，采用研磨液對(duì)晶片進(jìn)行研磨，晶片TTV小于5μm；

7)腐蝕：用腐蝕液對(duì)晶片進(jìn)行腐蝕；

8)粗拋和精拋：采用非接觸式全自動(dòng)超薄晶片上蠟、下蠟、化蠟機(jī)進(jìn)行粗拋和精拋處理，具體操作規(guī)程為：

S1：在下列上蠟參數(shù)下，陶瓷盤(pán)加熱至115℃，陶瓷盤(pán)轉(zhuǎn)速為2060r/min，滴蠟時(shí)間為16s，烘烤時(shí)間為30s，將晶片粘貼在上蠟機(jī)陶瓷盤(pán)上；

S2：使用拋光機(jī)，定盤(pán)轉(zhuǎn)速為94r/min，拋光頭轉(zhuǎn)速為94r/min，拋光液流量為6.6mL/min，拋光時(shí)間為22min，拋光壓力為200kg，對(duì)晶片進(jìn)行粗拋處理；

S3：通過(guò)四個(gè)步驟進(jìn)行化蠟、下蠟，分別為：熱水、純水、一次IPA、二次 IPA進(jìn)行沖洗，二次IPA溫度為85℃；

S4：重復(fù)上訴步驟進(jìn)行精拋處理，直至砷化鎵襯底表面粗糙度低于0.3nm、平坦度低于5μm；

9)清洗：

S1：采用全自動(dòng)兆聲波清洗工藝與設(shè)備對(duì)精拋后的晶片進(jìn)行清洗，實(shí)現(xiàn)晶片表面粗糙度小于0.3nm；

S2：在100級(jí)超潔凈室環(huán)境里，采用非接觸式抓取技術(shù)，抓取超薄砷化鎵襯底，厚度為400μm，使用純水有效去除99.9％的晶片表面顆粒，顆粒范圍在 0.1μm-0.3μm之間；

10)光刻腐蝕：

S1：涂膠：在襯底上涂一層厚度為1μm光刻膠；

S2：前烘：將涂好膠的襯底通過(guò)紅外烘烤法在100℃下進(jìn)行烘烤15min，使膠層中的溶劑揮發(fā)，增加光刻膠與砷化鎵襯底的粘附力，提高和穩(wěn)定膠膜的感光靈敏度；

S3：光刻：使用光刻板，然后用紫外線隔著光刻板對(duì)超薄砷化鎵襯底表面進(jìn)行一定時(shí)間的照射,使得照射部分易于腐蝕，其中光刻板覆蓋部分的寬度為4μm；

S4：腐蝕：用一定體積比的氫氧化銨腐蝕液對(duì)光刻后的砷化鎵襯底進(jìn)行腐蝕得到正六方形多孔狀襯底；

S5：去膠：將帶有光刻膠的襯底浸泡在適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑中，使膠膜溶脹后去掉，然后用等離子水沖洗，最后采用氮?dú)夂娓伞?/p>

步驟4)中的切片厚度為150μm，步驟5)中的研磨液包括冰粒、綠碳化硅、水、豬油、花生油、氧化鋯、氨水、丙酮和氣相二氧化硅并按照重量比為 2:2:2:4:4:2:2:1:1混合組成，步驟7)中的腐蝕液包括磷酸、醋酸、檸檬酸、雙氧水和水并按照重量比為3：1：4：2：50混合組成,步驟10)S4中的氫氧化銨腐蝕液包括氨水、雙氧水和離子水并按照體積比為1:2:2混合組成。

砷化鎵超薄襯底在熱核電池中的應(yīng)用。熱核電池包括同位素氚氣放射源1、緩沖液2、砷化鎵超薄襯底3、熱隔離層5、外包層6和其它重要部件4，同位素氚氣放射源1位于熱核電池的中間區(qū)域，同位素氚氣放射源1的兩側(cè)均設(shè)有砷化鎵超薄襯底3，砷化鎵超薄襯底3之間填充有緩沖液2，砷化鎵超薄襯底3的外側(cè)設(shè)有其它重要部件4，其它重要部件4的外側(cè)設(shè)有熱隔離層5，熱隔離層5的外側(cè)設(shè)有外包層6，其它重要部件4包括熱電轉(zhuǎn)換部件、制冷部件、吸收輻射部件和產(chǎn)生磁場(chǎng)部件，熱電轉(zhuǎn)換部件可以形成二次發(fā)電，提高氚放射能量的轉(zhuǎn)換效率，制冷部件可以避免電池過(guò)熱發(fā)生爆炸和漏液現(xiàn)象。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。