关于InP在HCl溶液中的蚀刻研究报告

基于HC1的蚀刻剂被广泛应用于InP半导体器件，HC1溶液中其他酸的存在对蚀刻速率有显著影响，然而，InP并不溶在涉及简单氧化剂的传统蚀刻剂中，为了解决溶解机理的问题，我们江苏华林科纳研究了p-InP在不同HC1溶液中的刻蚀作用和电化学反应。

本研究中使用的p型InP切片由液体封装的佐克拉尔斯基材料制成，载流子密度为1-210，范围为cm-3，电极的直径为3ram，但InP旋转圆盘的直径为4mm，以Pt对映电极和饱和热量电极(SCE)为参考，在常规电池的电位控制下进行电流电位测量，采用太阳能加速器1172频率响应分析仪测定平带电位，所有阻抗测量均在10kHz的频率下进行。

通过电感耦合等离子体(ICP)发射光谱法测定蚀刻溶液中的铟浓度，分析测定了不同电位下InP的总溶解速率，实验通过InP电极，InP电极安装在玻璃微电化学流动电池中，铟浓度可低至0.5ppm，相对准确度约为5%，采用LKB可变蠕动泵通过流动池，使用着色探测器管法(“Dr~ger”管)对气体进行了定性分析，在我们的病例中，该方法给出了对磷碱有特异性的颜色反应，采用气体滴定管进行气体定量分析。

我们还测量了图中使用的每个解的莫特-肖特基图,平带电位并不依赖于HC1浓度：所有情况下的VrB=0.725-+0.050V。随着HC1浓度的增加，莫特-肖特基图的斜率略有减小。这可能是由于蚀刻导致的粗糙化导致的电极表面积增加,为了避免用水将HC1稀释时所涉及的不确定性，我们研究了HC1-乙酸溶液中的溶解速率,HC1在乙酸(Ka=10-s~5)中的解离常数远低于水(Ka=10+3),因此，即使在低浓度的HC1下，HC1的解离程度也可以忽略不计。因此，化学蚀刻速率可以作为分子HCt浓度的函数来研究。

蚀刻速率与InP电极的旋转速率无关，这意味着化学蚀刻速率是由这些HC1分子在动力学上决定的。格瑞舍和华伦提出的半导体化学溶解机制包括对称双功能的蚀刻剂，虽然在目前的工作中，我们正在处理一个不对称的HC1分子，但我们提出了一种类似于对称剂的反应方案。InP在HC1溶液中的化学蚀刻速率与电势无关,在接近平带值的电位时,阳极模蚀刻的速率随着表面空穴浓度的增加而增加，即随着电位的增大而增加。在HC1水溶液中，我们已经证明了需要6个孔来溶解一个内p实体,这意味着In和P都被氧化为三价态，这对IILV材料很常见。

审核编辑：汤梓红