在大气压下使用形成气体对β-Ga₂O₃进行无等离子体异型选择性区域蚀刻

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 半导体加工 半导体加工
• 氧化 (β-Ga2O3) 纳米结构 制造工艺

背景情况:

• 氧化 (β-Ga2O3) 是一个有前途的超宽带隙半导体,用于动力电子.
• 不同类型的蚀刻对于制造高性能β-Ga2O3设备至关重要.
• 现有的蚀刻方法往往涉及危险气体或复杂的系统.

研究的目的:

• 为 β-Ga2O3.3 开发一种简单,安全和有效的异型气体蚀刻技术.
• 为了使大气压处理用于简化系统设置.
• 为了实现对纳米结构形态的精确控制,特别是垂直侧墙.

主要方法:

• 用于在大气压下蚀刻β-Ga2O3的利用成型气体 (H2/N2混合物含有3.96体积%的H2).
• 进行了热力学计算,以确定最佳的蚀刻温度,并防止滴形成.
• 在700-950°C的温度范围内对 (001) β-Ga2O3基板进行实验蚀刻.

主要成果:

• 使用成型气体证明了一种安全且不易爆炸的蚀刻工艺.
• 在676°C以上实现了可行的气相蚀刻,而没有形成滴.
• 通过使用选择性区域蚀刻成功制造了带有垂直和平面侧墙的沟和.

结论:

• 开发的成型气体蚀刻技术是一种安全有效的方法,用于对β-Ga2O3.3进行异型蚀刻.
• 该技术允许精确控制侧墙形态,产生 (100) 个方面.
• 这种方法简化了蚀刻系统,适合大气压处理,为先进的β-Ga2O3设备制造铺平了道路.