一種氮化鋁單晶的位錯(cuò)腐蝕方法
【專利說(shuō)明】一種氮化鋁單晶的位錯(cuò)腐蝕方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體材料領(lǐng)域，尤其涉及一種II1-V族化合物半導(dǎo)體材料氮化鋁的位錯(cuò)腐蝕方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]氮化鋁材料是繼第一代硅、鍺和第二代砷化鎵、磷化銦等材料以后的第三代新型半導(dǎo)體材料。氮化鋁單晶材料具有寬禁帶、高熱導(dǎo)率、耐高溫、高擊穿場(chǎng)強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是制備高性能深紫外探測(cè)器、大功率微波器件和電子器件的基礎(chǔ)材料，新型微波器件為滿足器件小型化、耐高溫、大功率的要求，必須使用氮化鋁單晶材料來(lái)制作AlGaN等外延微結(jié)構(gòu)材料。單晶材料的位錯(cuò)密度對(duì)于其性能以及外延材料的質(zhì)量有著決定性影響，因此有必要對(duì)于材料中位錯(cuò)進(jìn)行深入研究以得到高質(zhì)量的氮化招單晶材料。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)【背景技術(shù)】中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種氮化鋁單晶的位錯(cuò)腐蝕方法，該位錯(cuò)腐蝕方法腐蝕效率高、工藝控制性能好;且可以快速、清晰地顯示位錯(cuò)。
[0007]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
一種氮化鋁單晶的位錯(cuò)腐蝕方法，所述位錯(cuò)腐蝕方法包括如下步驟:
1)對(duì)氮化鋁單晶片進(jìn)行有機(jī)溶劑超聲清洗；
2)對(duì)所述氮化鋁單晶片進(jìn)行有機(jī)溶劑浸洗；
3)用去離子水沖洗所述氮化鋁單晶片的表面；
4)將所述氮化鋁單晶片放入化學(xué)腐蝕液中，在300_400°C的溫度條件下進(jìn)行位錯(cuò)腐蝕；
5)用去離子水沖洗步驟4)中腐蝕后的氮化鋁單晶片；
6)干燥所述氮化鋁單晶片。
[0008]進(jìn)一步，步驟1)中的所述有機(jī)溶劑為丙酮，所述超聲清洗的時(shí)間為10-20分鐘，清洗溫度30-40°C。
[0009]進(jìn)一步，步驟2)中的所述有機(jī)溶劑為酒精，浸洗時(shí)間為20-30分鐘，溫度為30-40?C。
[0010]進(jìn)一步，步驟3)中的去離子水沖洗方法具體為:使用去離子水溢流漂洗與快排沖水相結(jié)合的方式?jīng)_洗所述氮化鋁單晶片表面，沖洗時(shí)間為30秒至2分鐘，之后再加以手動(dòng)沖水操作。
[0011 ]進(jìn)一步于，步驟4)中的化學(xué)腐蝕液為質(zhì)量百分比為1: 1的熔融態(tài)氫氧化鈉、氫氧化鉀，使用銀坩禍，腐蝕時(shí)間為3-20分鐘，腐蝕溫度300-400°C。
[0012]進(jìn)一步，步驟5)中的去離子水沖洗方法具體為:使用去離子水溢流漂洗與快排沖水相結(jié)合的方式?jīng)_洗所述氮化鋁單晶片表面，沖洗時(shí)間為30秒至2分鐘，之后再加以手動(dòng)沖水操作。
[0013]進(jìn)一步，步驟6)中干燥過(guò)程為:將所述氮化鋁單晶片在50_60°C的溫度下干燥30-90秒ο
[0014]本發(fā)明具有以下積極的技術(shù)效果:
本申請(qǐng)的位錯(cuò)腐蝕方法腐蝕效率高、工藝控制性能好;且可以快速、清晰地顯示位錯(cuò)。
[0015]
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是經(jīng)過(guò)本發(fā)明的方法腐蝕的氮化鋁晶體(0001)面在光學(xué)顯微鏡下顯示出明顯的六角形位錯(cuò)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]實(shí)施例1
將一片厚度為1mm的lOmmX 10mm方形氮化鋁單晶片放入提籃，將提籃浸入盛有丙酮溶液的超聲清洗槽中，在30°C條件下，超聲清洗10分鐘。之后將提籃浸入酒精溶液中，在30°C條件下浸洗20分鐘。之后立即將提籃置入溢流沖洗槽中，用去離子水溢流漂洗與快排沖水相結(jié)合的方式?jīng)_洗30秒，并加以手動(dòng)沖水10秒。之后將提籃浸入按質(zhì)量比1:1配制好的熔融氫氧化鈉、氫氧化鉀混合液中，在300°C條件下腐蝕5分鐘，之后再次將提籃置入溢流沖洗槽中，用去離子水溢流漂洗與快排沖水相結(jié)合的方式?jīng)_洗60秒，并加以手動(dòng)沖水10秒，之后將氮化鋁晶片放入晶片旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)中，用熱氮?dú)飧稍?，干燥溫?0°C，干燥時(shí)間30秒。
[0019]實(shí)施例2
將一片厚度為1mm的lOmmX 10mm方形氮化鋁單晶片放入提籃，將提籃浸入盛有丙酮溶液的超聲清洗槽中，在35°C條件下，超聲清洗15分鐘。之后將提籃浸入酒精溶液中，在35°C條件下浸洗25分鐘。之后立即將提籃置入溢流沖洗槽中，用去離子水溢流漂洗與快排沖水相結(jié)合的方式?jīng)_洗60秒，并加以手動(dòng)沖水10秒。之后將提籃浸入按質(zhì)量比1:1配制好的熔融氫氧化鈉、氫氧化鉀混合液中，在350°C條件下腐蝕15分鐘，之后再次將提籃置入溢流沖洗槽中，用去離子水溢流漂洗與快排沖水相結(jié)合的方式?jīng)_洗90秒，并加以手動(dòng)沖水10秒，之后將氮化鋁晶片放入晶片旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)中，用熱氮?dú)飧稍铮稍餃囟?5°C，干燥時(shí)間60秒。
[0020]實(shí)施例3
將一片厚度為1mm的lOmmX 10mm方形氮化鋁單晶片放入提籃，將提籃浸入盛有丙酮溶液的超聲清洗槽中，在40°C條件下，超聲清洗20分鐘。之后將提籃浸入酒精溶液中，在40°C條件下浸洗30分鐘。之后立即將提籃置入溢流沖洗槽中，用去離子水溢流漂洗與快排沖水相結(jié)合的方式?jīng)_洗90秒，并加以手動(dòng)沖水10秒。之后將提籃浸入按質(zhì)量比1:1配制好的熔融氫氧化鈉、氫氧化鉀混合液中，在400°C條件下腐蝕20分鐘，之后再次將提籃置入溢流沖洗槽中，用去離子水溢流漂洗與快排沖水相結(jié)合的方式?jīng)_洗110秒，并加以手動(dòng)沖水10秒，之后將氮化鋁晶片放入晶片旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)中，用熱氮?dú)飧稍?，干燥溫?0°C，干燥時(shí)間90秒。優(yōu)選實(shí)施例
[0021]將一片厚度為1mm的lOmmX 10mm方形氮化鋁單晶片放入提籃，將提籃浸入盛有丙酮溶液的超聲清洗槽中，在30°C條件下，超聲清洗15分鐘。之后將提籃浸入酒精溶液中，在35°C條件下浸洗15分鐘。之后立即將提籃置入溢流沖洗槽中，用去離子水溢流漂洗與快排沖水相結(jié)合的方式?jīng)_洗30秒，并加以手動(dòng)沖水10秒。之后將提籃浸入按質(zhì)量比1:1配制好的熔融氫氧化鈉、氫氧化鉀混合液中，在300°C條件下腐蝕5分鐘，之后再次將提籃置入溢流沖洗槽中，用去離子水溢流漂洗與快排沖水相結(jié)合的方式?jīng)_洗60秒，并加以手動(dòng)沖水10秒，之后將氮化鋁晶片放入晶片旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)中，用熱氮?dú)飧稍?，干燥溫?0°C，干燥時(shí)間30秒。
[0022]本發(fā)明的氮化鋁單晶(0001)面位錯(cuò)照片采用奧林巴斯光學(xué)顯微鏡拍攝。
[0023]上面所述只是為了說(shuō)明本發(fā)明，應(yīng)該理解為本發(fā)明并不局限于以上實(shí)施例，符合本發(fā)明思想的各種變通形式均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氮化鋁單晶的位錯(cuò)腐蝕方法，其特征在于，所述位錯(cuò)腐蝕方法包括如下步驟: 1)對(duì)氮化鋁單晶片進(jìn)行有機(jī)溶劑超聲清洗； 2)對(duì)所述氮化鋁單晶片進(jìn)行有機(jī)溶劑浸洗； 3)用去離子水沖洗所述氮化鋁單晶片的表面； 4)將所述氮化鋁單晶片放入化學(xué)腐蝕液中，在300-400°C的溫度條件下進(jìn)行位錯(cuò)腐蝕； 5)用去離子水沖洗步驟4)中腐蝕后的氮化鋁單晶片； 6)干燥所述氮化鋁單晶片。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鋁單晶的位錯(cuò)腐蝕方法，其特征在于，步驟1)中的所述有機(jī)溶劑為丙酮，所述超聲清洗的時(shí)間為10-20分鐘，清洗溫度30-40°C。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鋁單晶的位錯(cuò)腐蝕方法，其特征在于，步驟2)中的所述有機(jī)溶劑為酒精，浸洗時(shí)間為20-30分鐘，溫度為30-40°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鋁單晶的位錯(cuò)腐蝕方法，其特征在于，步驟3)中的去離子水沖洗方法具體為:使用去離子水溢流漂洗與快排沖水相結(jié)合的方式?jīng)_洗所述氮化鋁單晶片表面，沖洗時(shí)間為30秒至2分鐘，之后再加以手動(dòng)沖水操作。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鋁單晶的位錯(cuò)腐蝕方法，其特征在于，步驟4)中的化學(xué)腐蝕液為質(zhì)量百分比為1:1的熔融態(tài)氫氧化鈉、氫氧化鉀，使用銀坩禍，腐蝕時(shí)間為3-20分鐘，腐蝕溫度300-400°C。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鋁單晶的位錯(cuò)腐蝕方法，其特征在于，步驟5)中的去離子水沖洗方法具體為:使用去離子水溢流漂洗與快排沖水相結(jié)合的方式?jīng)_洗所述氮化鋁單晶片表面，沖洗時(shí)間為30秒至2分鐘，之后再加以手動(dòng)沖水操作。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化鋁單晶的位錯(cuò)腐蝕方法，其特征在于，步驟6)中干燥過(guò)程為:將所述氮化鋁單晶片在50-60°C的溫度下干燥30-90秒。
【專利摘要】本申請(qǐng)公開(kāi)了一種氮化鋁單晶的位錯(cuò)腐蝕方法，該位錯(cuò)腐蝕方法包括如下步驟：1）對(duì)氮化鋁單晶片進(jìn)行有機(jī)溶劑超聲清洗；2）對(duì)氮化鋁單晶片進(jìn)行有機(jī)溶劑浸洗；3）用去離子水沖洗氮化鋁單晶片的表面；4）將氮化鋁單晶片放入化學(xué)腐蝕液中，在300-400℃的溫度條件下進(jìn)行位錯(cuò)腐蝕；5）用去離子水沖洗步驟4）中腐蝕后的氮化鋁單晶片；6）干燥氮化鋁單晶片。本申請(qǐng)的位錯(cuò)腐蝕方法腐蝕效率高、工藝控制性能好；且可以快速、清晰地顯示位錯(cuò)。
【IPC分類】C30B33/10, C30B29/40
【公開(kāi)號(hào)】CN105483833
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510820250
【發(fā)明人】劉京明, 劉彤, 楊俊 , 董志遠(yuǎn), 趙有文
【申請(qǐng)人】北京華進(jìn)創(chuàng)威電子有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年11月24日