高频InP基耿氏二极管的工艺研究

【摘要】太赫兹技术是被誉为未来重要的十大技术之一,有关太赫兹技术的研究是当今国际研究领域的前沿和热点。关于太赫兹技术源与耿氏器件的关键技术的研究的探索,得到国际国内研究机构的很大关注。耿氏器件是太赫兹振荡源不可或缺的核心器件之一。本论文旨在研究磷化铟材料的耿氏源的关键技术与工艺,其中核心器件的研究与工艺的开发是目前国内研究的重点,探索目前国内的常规技术与微电子制备耿氏器件的工艺相结合,以解决耿氏器件的刻蚀、金属半导体接触、测量、散热、等技术难题。在较低成本下,实现磷化铟基耿氏管可重复制备。总体来说,本论文的研究重点以及成果主要有如下几个方面：探索了n+nn+型渐变性耿氏器件的外延结构的设计：在对于制备磷化铟半导体材料的耿氏管外延结构设计的研究经验非常少的情况下,系统的探索了不同外延结构的耿氏器件的工作电压电流的关系,n+n型外延结构制备的耿氏管存在小的势垒,是电流密度较小,能减少热效应对其影响；而n+nn+型外延结构两端的接触性能较好,制备出的耿氏管电流相对较高,在理论上能提高功率。外延结构决定了器件的工作性质,对器件工作的模式,外延片设计的基础研究等有很大的影响,因此需要根据后续工艺制备条件,系统的考虑外延片设计参数,如外延片的渡越区的长度等因素。制备了不同尺寸的阴极的耿氏管,测试耿氏管电压电流的特性：其阴极尺寸直径为10-60μm,制备的双圆环电极的耿氏器件,其阈值电压为4.4-4.8V,但其电流随着阴极尺寸的变小,其饱和电流也变小,阴极尺寸为40-60μm的耿氏管的电流在292-397mA。制备的GSG型带有Pad金属电极的耿氏管,其阈值电压在3.0V左右,其中直径为10-40μm的耿氏管的饱和电流为140-645mA。优化了减薄镀金工艺而增加散热性能的方案：由于磷化铟材料非常易碎,我们采用复合减薄技术,通过正面图光刻胶保护正面电极和台面,将其通过特定粘附剂粘附在硅片上,进行机械减薄至其厚度为几十微米,之后进行湿法腐蚀,然后在背面电镀散热层,这样可以有效减薄实验片和降低实验片的碎裂。
【作者】杨珊珊；
【导师】赵红生；贾锐；
【作者基本信息】宁夏大学，电子与通信工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】耿氏管；磷化铟；工艺；

【参考文献】
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