一种氮化铝单晶的位错腐蚀方法
【专利说明】一种氮化铝单晶的位错腐蚀方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及半导体材料领域，尤其涉及一种II1-V族化合物半导体材料氮化铝的位错腐蚀方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]氮化铝材料是继第一代硅、锗和第二代砷化镓、磷化铟等材料以后的第三代新型半导体材料。氮化铝单晶材料具有宽禁带、高热导率、耐高温、高击穿场强等优点，是制备高性能深紫外探测器、大功率微波器件和电子器件的基础材料，新型微波器件为满足器件小型化、耐高温、大功率的要求，必须使用氮化铝单晶材料来制作AlGaN等外延微结构材料。单晶材料的位错密度对于其性能以及外延材料的质量有着决定性影响，因此有必要对于材料中位错进行深入研究以得到高质量的氮化招单晶材料。
[0005]
【发明内容】
[0006]针对【背景技术】中存在的问题，本发明的目的在于提供一种氮化铝单晶的位错腐蚀方法，该位错腐蚀方法腐蚀效率高、工艺控制性能好;且可以快速、清晰地显示位错。
[0007]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种氮化铝单晶的位错腐蚀方法，所述位错腐蚀方法包括如下步骤:
1)对氮化铝单晶片进行有机溶剂超声清洗；
2)对所述氮化铝单晶片进行有机溶剂浸洗；
3)用去离子水冲洗所述氮化铝单晶片的表面；
4)将所述氮化铝单晶片放入化学腐蚀液中，在300_400°C的温度条件下进行位错腐蚀；
5)用去离子水冲洗步骤4)中腐蚀后的氮化铝单晶片；
6)干燥所述氮化铝单晶片。
[0008]进一步，步骤1)中的所述有机溶剂为丙酮，所述超声清洗的时间为10-20分钟，清洗温度30-40°C。
[0009]进一步，步骤2)中的所述有机溶剂为酒精，浸洗时间为20-30分钟，温度为30-40?C。
[0010]进一步，步骤3)中的去离子水冲洗方法具体为:使用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗所述氮化铝单晶片表面，冲洗时间为30秒至2分钟，之后再加以手动冲水操作。
[0011 ]进一步于，步骤4)中的化学腐蚀液为质量百分比为1: 1的熔融态氢氧化钠、氢氧化钾，使用银坩祸，腐蚀时间为3-20分钟，腐蚀温度300-400°C。
[0012]进一步，步骤5)中的去离子水冲洗方法具体为:使用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗所述氮化铝单晶片表面，冲洗时间为30秒至2分钟，之后再加以手动冲水操作。
[0013]进一步，步骤6)中干燥过程为:将所述氮化铝单晶片在50_60°C的温度下干燥30-90秒ο
[0014]本发明具有以下积极的技术效果:
本申请的位错腐蚀方法腐蚀效率高、工艺控制性能好;且可以快速、清晰地显示位错。
[0015]
【附图说明】
[0016]图1是经过本发明的方法腐蚀的氮化铝晶体(0001)面在光学显微镜下显示出明显的六角形位错示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合实施例对本发明做进一步说明。
[0018]实施例1
将一片厚度为1mm的lOmmX 10mm方形氮化铝单晶片放入提篮，将提篮浸入盛有丙酮溶液的超声清洗槽中，在30°C条件下，超声清洗10分钟。之后将提篮浸入酒精溶液中，在30°C条件下浸洗20分钟。之后立即将提篮置入溢流冲洗槽中，用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗30秒，并加以手动冲水10秒。之后将提篮浸入按质量比1:1配制好的熔融氢氧化钠、氢氧化钾混合液中，在300°C条件下腐蚀5分钟，之后再次将提篮置入溢流冲洗槽中，用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗60秒，并加以手动冲水10秒，之后将氮化铝晶片放入晶片旋转干燥机中，用热氮气干燥，干燥温度50°C，干燥时间30秒。
[0019]实施例2
将一片厚度为1mm的lOmmX 10mm方形氮化铝单晶片放入提篮，将提篮浸入盛有丙酮溶液的超声清洗槽中，在35°C条件下，超声清洗15分钟。之后将提篮浸入酒精溶液中，在35°C条件下浸洗25分钟。之后立即将提篮置入溢流冲洗槽中，用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗60秒，并加以手动冲水10秒。之后将提篮浸入按质量比1:1配制好的熔融氢氧化钠、氢氧化钾混合液中，在350°C条件下腐蚀15分钟，之后再次将提篮置入溢流冲洗槽中，用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗90秒，并加以手动冲水10秒，之后将氮化铝晶片放入晶片旋转干燥机中，用热氮气干燥，干燥温度55°C，干燥时间60秒。
[0020]实施例3
将一片厚度为1mm的lOmmX 10mm方形氮化铝单晶片放入提篮，将提篮浸入盛有丙酮溶液的超声清洗槽中，在40°C条件下，超声清洗20分钟。之后将提篮浸入酒精溶液中，在40°C条件下浸洗30分钟。之后立即将提篮置入溢流冲洗槽中，用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗90秒，并加以手动冲水10秒。之后将提篮浸入按质量比1:1配制好的熔融氢氧化钠、氢氧化钾混合液中，在400°C条件下腐蚀20分钟，之后再次将提篮置入溢流冲洗槽中，用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗110秒，并加以手动冲水10秒，之后将氮化铝晶片放入晶片旋转干燥机中，用热氮气干燥，干燥温度60°C，干燥时间90秒。优选实施例
[0021]将一片厚度为1mm的lOmmX 10mm方形氮化铝单晶片放入提篮，将提篮浸入盛有丙酮溶液的超声清洗槽中，在30°C条件下，超声清洗15分钟。之后将提篮浸入酒精溶液中，在35°C条件下浸洗15分钟。之后立即将提篮置入溢流冲洗槽中，用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗30秒，并加以手动冲水10秒。之后将提篮浸入按质量比1:1配制好的熔融氢氧化钠、氢氧化钾混合液中，在300°C条件下腐蚀5分钟，之后再次将提篮置入溢流冲洗槽中，用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗60秒，并加以手动冲水10秒，之后将氮化铝晶片放入晶片旋转干燥机中，用热氮气干燥，干燥温度60°C，干燥时间30秒。
[0022]本发明的氮化铝单晶(0001)面位错照片采用奥林巴斯光学显微镜拍摄。
[0023]上面所述只是为了说明本发明，应该理解为本发明并不局限于以上实施例，符合本发明思想的各种变通形式均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种氮化铝单晶的位错腐蚀方法，其特征在于，所述位错腐蚀方法包括如下步骤: 1)对氮化铝单晶片进行有机溶剂超声清洗； 2)对所述氮化铝单晶片进行有机溶剂浸洗； 3)用去离子水冲洗所述氮化铝单晶片的表面； 4)将所述氮化铝单晶片放入化学腐蚀液中，在300-400°C的温度条件下进行位错腐蚀； 5)用去离子水冲洗步骤4)中腐蚀后的氮化铝单晶片； 6)干燥所述氮化铝单晶片。2.根据权利要求1所述的氮化铝单晶的位错腐蚀方法，其特征在于，步骤1)中的所述有机溶剂为丙酮，所述超声清洗的时间为10-20分钟，清洗温度30-40°C。3.根据权利要求1所述的氮化铝单晶的位错腐蚀方法，其特征在于，步骤2)中的所述有机溶剂为酒精，浸洗时间为20-30分钟，温度为30-40°C。4.根据权利要求1所述的氮化铝单晶的位错腐蚀方法，其特征在于，步骤3)中的去离子水冲洗方法具体为:使用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗所述氮化铝单晶片表面，冲洗时间为30秒至2分钟，之后再加以手动冲水操作。5.根据权利要求1所述的氮化铝单晶的位错腐蚀方法，其特征在于，步骤4)中的化学腐蚀液为质量百分比为1:1的熔融态氢氧化钠、氢氧化钾，使用银坩祸，腐蚀时间为3-20分钟，腐蚀温度300-400°C。6.根据权利要求1所述的氮化铝单晶的位错腐蚀方法，其特征在于，步骤5)中的去离子水冲洗方法具体为:使用去离子水溢流漂洗与快排冲水相结合的方式冲洗所述氮化铝单晶片表面，冲洗时间为30秒至2分钟，之后再加以手动冲水操作。7.根据权利要求1所述的氮化铝单晶的位错腐蚀方法，其特征在于，步骤6)中干燥过程为:将所述氮化铝单晶片在50-60°C的温度下干燥30-90秒。
【专利摘要】本申请公开了一种氮化铝单晶的位错腐蚀方法，该位错腐蚀方法包括如下步骤：1）对氮化铝单晶片进行有机溶剂超声清洗；2）对氮化铝单晶片进行有机溶剂浸洗；3）用去离子水冲洗氮化铝单晶片的表面；4）将氮化铝单晶片放入化学腐蚀液中，在300-400℃的温度条件下进行位错腐蚀；5）用去离子水冲洗步骤4）中腐蚀后的氮化铝单晶片；6）干燥氮化铝单晶片。本申请的位错腐蚀方法腐蚀效率高、工艺控制性能好；且可以快速、清晰地显示位错。
【IPC分类】C30B33/10, C30B29/40
【公开号】CN105483833
【申请号】CN201510820250
【发明人】刘京明, 刘彤, 杨俊 , 董志远, 赵有文
【申请人】北京华进创威电子有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月24日