基于HC1的蝕刻劑被廣泛應(yīng)用于InP半導(dǎo)體器件，HC1溶液中其他酸的存在對蝕刻速率有顯著影響，然而，InP并不溶在涉及簡單氧化劑的傳統(tǒng)蝕刻劑中，為了解決溶解機理的問題，我們江蘇華林科納研究了p-InP在不同HC1溶液中的刻蝕作用和電化學(xué)反應(yīng)。

本研究中使用的p型InP切片由液體封裝的佐克拉爾斯基材料制成，載流子密度為1-210，范圍為cm-3，電極的直徑為3ram，但I(xiàn)nP旋轉(zhuǎn)圓盤的直徑為4mm，以Pt對映電極和飽和熱量電極(SCE)為參考，在常規(guī)電池的電位控制下進(jìn)行電流電位測量，采用太陽能加速器1172頻率響應(yīng)分析儀測定平帶電位，所有阻抗測量均在10kHz的頻率下進(jìn)行。

通過電感耦合等離子體(ICP)發(fā)射光譜法測定蝕刻溶液中的銦濃度，分析測定了不同電位下InP的總?cè)芙馑俾?，實驗通過InP電極，InP電極安裝在玻璃微電化學(xué)流動電池中，銦濃度可低至0.5ppm，相對準(zhǔn)確度約為5%，采用LKB可變?nèi)鋭颖猛ㄟ^流動池，使用著色探測器管法(“Dr~ger”管)對氣體進(jìn)行了定性分析，在我們的病例中，該方法給出了對磷堿有特異性的顏色反應(yīng)，采用氣體滴定管進(jìn)行氣體定量分析。

我們還測量了圖中使用的每個解的莫特-肖特基圖,平帶電位并不依賴于HC1濃度：所有情況下的VrB=0.725-+0.050V。隨著HC1濃度的增加，莫特-肖特基圖的斜率略有減小。這可能是由于蝕刻導(dǎo)致的粗糙化導(dǎo)致的電極表面積增加,為了避免用水將HC1稀釋時所涉及的不確定性，我們研究了HC1-乙酸溶液中的溶解速率,HC1在乙酸(Ka=10-s~5)中的解離常數(shù)遠(yuǎn)低于水(Ka=10+3),因此，即使在低濃度的HC1下，HC1的解離程度也可以忽略不計。因此，化學(xué)蝕刻速率可以作為分子HCt濃度的函數(shù)來研究。

蝕刻速率與InP電極的旋轉(zhuǎn)速率無關(guān)，這意味著化學(xué)蝕刻速率是由這些HC1分子在動力學(xué)上決定的。格瑞舍和華倫提出的半導(dǎo)體化學(xué)溶解機制包括對稱雙功能的蝕刻劑，雖然在目前的工作中，我們正在處理一個不對稱的HC1分子，但我們提出了一種類似于對稱劑的反應(yīng)方案。InP在HC1溶液中的化學(xué)蝕刻速率與電勢無關(guān),在接近平帶值的電位時,陽極模蝕刻的速率隨著表面空穴濃度的增加而增加，即隨著電位的增大而增加。在HC1水溶液中，我們已經(jīng)證明了需要6個孔來溶解一個內(nèi)p實體,這意味著In和P都被氧化為三價態(tài)，這對IILV材料很常見。

審核編輯：湯梓紅