《炬丰科技-半导体工艺》金属辅助化学刻蚀
书籍：《炬丰科技-半导体工艺》
文章：金属辅助化学刻蚀
编号：JFKJ-21-354
作者：炬丰科技
摘要
提供了金属辅助化学蚀刻 III-V 族半导体的方法。该方法可以包括提供设置在包括III-V族半导体的半导体衬底上的导电膜图案。通过将导电膜图案和半导体衬底浸入包含酸和氧化电位小于氧化电位的氧化剂的蚀刻溶液中，可以选择性地去除直接在导电膜图案下方的 III-V 族半导体的至少一部分。
技术领域
本公开一般涉及蚀刻半导体材料，更具体地涉及金属辅助化学蚀刻以形成纳米结构。
背景
由半导体材料形成的纳米结构正变得越来越普遍。许多不同的制造方法可用于生产纳米结构，但它们通常无法以负担得起且及时的方式完全控制纳米结构的图案和质量。最流行的方法之一是图案化基板的反应离子蚀刻。然而，这会导致对晶体结构和表面形态的严重破坏。由于许多半导体应用对材料中的缺陷非常敏感，因此尽可能减少缺陷非常重要。
简要总结
提供了一种形成高纵横比半导体纳米结构，例如III-V族纳米结构的方法。纳米结构可用于许多应用，包括太阳能电池、发光二极管 (LED)、激光二极管 (LD)，例如分布式反馈 (DFB) 激光器和分布式布拉格反射器 (DBR) 激光器、探测器、场效应晶体管 (FET)、热电设备、传感器（例如沿生物界面）和纳米级处理单元。
详细说明
本文描述了蚀刻诸如III-V族半导体之类的半导体以形成具有纳米尺寸的半导体结构的方法。由于能够产生直接带隙、三元和异质结构材料，III-V 族纳米结构的蚀刻阵列可以提供优于硅的多种优势。在以下描述的某些示例中，通过可参考的蚀刻方法形成具有约10至约1000nm或约500至约1000nm范围内的横向尺寸（例如，宽度或直径）的周期性高纵横比GaAs纳米柱作为金属辅助化学蚀刻 (MacEtch)。当覆盖有金属（例如金）图案并暴露于含有合适氧化剂的酸性环境时，金属图案正下方的 GaAs 会被蚀刻。
纳米线形成示例
虽然硅已经能够通过金属辅助化学蚀刻成功地形成纳米线，但它尚未被证明是 III-V 族材料。使用上面提到的穿孔图案和上面提到的蚀刻溶液，能够根据蚀刻参数以不同程度的成功在GaAs中蚀刻纳米线。