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1、牛导体的阳极氧化技术及其应用阮刚李晓龄、二样品制备一引言用作阳极氧化的硅样半。品,导体的阳极氧化技术是一项比较新的技术玻不而是未趣杂质扩散,,璃容器中放入一种特定的溶液将半导体插入作为阳的或径杂质扩散的均要,,∗极再在溶液中放入一个阴极然后在两极简通以电,用化学求表面光亮清洁流,溶液。中的氧离子与半导体表面上失去电子的正离抛光或机械拗光均可样。,其,子化合成半导体的氧化物例如对硅来改通过溶液品面私城实脸需要而定∗∗,,!的反应在硅表面上就生长了一层二氧化佳这就是半图氧化毅备我们做突脸时一般取!(。。导体的阳极氧化由于半导体表面生成的氧化层极易−.
2、厘米,样品电极的制各是∃先在样品表面上热压去除,,,。如对硅来挽表面生成的二氧化硅层用氢氟酸浸一短金粉然后焊上一白金粉引出,、,泡郎可迅速去掉这样就很容易用半导体的阳极氧化为得到厚度均匀颜色鲜艳的氧化层以保证移矢技术和一般,,,还要的化学腐触技术精合起来在半导体例如的硅层千行于桔除了要求样品表面光亮清洁外硅。的表面上进行可釉确控制厚度的去掉表面薄层的求氧化均匀因而在阳极。。工作这种方法有人称之为电刨磨!∀氧化时必须使电流全部流目前,在体器件的制造中广泛采用了扩散技,月得拉被氧化的表面防止徉,术#卜导体器以测量扩散杂质在半导体中的分布这对品边橡引起
3、的漏电及一部。,,件的投豁和制迭是极重要的另外测量杂质在半导体分电流道接由电极流过中的分布是研究杂质在半导体中扩谬岔规律必不可少的,为此样品的边糠及电极。∗,图,工作侧量半导体中杂质分布的方法一般有放射性&涂上保护材料的待氧处必须保护起来如图&、电学测献法及电容法。。,元素法要用前两种方法测准化的半导体样品所示耙多次实脸发现保,、。半导体中杂质分布可控制厚度的精密的去层技术是护材料选用熔点较高易于涂敷的白色火漆较为适宜,,三去层的实验程序一硕最关键的技术与磨层法相比蛟以硅为例利用∗。阳极氧化技术的电刨磨去层技术有以下几个优点∃第!在待氧化,用
4、热压法联上电极的样品上。∗,,,一它能保证移去的硅的薄层是严格平行的%&∀第二&将样品用白色火漆固定在有机玻璃片上样品利。。用它所得到的去层比较精韧因为利用硅的阳极氧的边缘及电极用白色火漆保护起来∗。化,可精确控制使移去的硅层厚度很.侧量待氧化的表面面积根据所用的电流密技术来进行去层,、,。,。薄一般控制到三四百埃甚至可到几十埃%∋!若每度舒算出实脸所需的电流我们在阳极氧化时一般,,&。次去层为())埃则在溯量扩散杂质分布时在!徽米采用的电流密度大豹在3−!)毫安4厘米∗。范,而磨层法常用的去层厚,,用氢氟酸除去氧化层圃内就可测得二十个数据氧化层生成
5、后∗!士)&,度为微米+,∀在!微米范困内只能测得一个数四去层厚度的测量。,,。据第三在去层时可避免表面的磨捐因此利用阳去层厚度可由阳极氧化生成的二氧化硅的颜色与。。极氧化技术去层,去掉硅层的厚度的对应关系得到二氧化硅的薄层的可得到更精抽的杂质分布、颜色与所去硅层厚度的对应关系可通过室气薄层的颇二牢导体阳极最化技术去层的实眺方法,色与空气薄层厚度之简的对应关系%(∀以及下列关系目前,∃利用半导体的阳极氧化技术去层的主要对式’!来确定。,。象是硅所以以下在介招实肠方法时以佳为例硅的去层厚度一一软化殷备见图!,氧才以〔室流下进行氧化时通的电流
6、可由恒流签罗纂青裂黔黔簧耀群弧∗稠节。氧化溶液用)∗!克分子遵度的四硼酸纳分子豁二氧化硅的密度为&!5克4烦米“,折射率为∗∗∋,∃,·!)!!,。,,式为/011的硼酸饱和溶液!(硅的原子量为&2叱二氧化硅的分子量为一&2一3阅,表!∗品在进行了几次阳极氧化后表面往往失去光浑使生,成的氧化层颇色不再是很鲜艳的在我们的实盼中干妞极色薄膜空气称硅去层薄膜空气薄挂去层。膜厚度厚度膜厚度厚度涉法用得较少的的,一,厘米厘米厘来厘米最近也有人%∋∀提出在恒流条件<在一牢区阴内,颜色6!)一。6!)一3颜色6!)礴6!)荀利用电烟书梦电压
7、降来控制去层厚度的可能性并已在∗∗特定的条件下测定了去层厚度与电解槽电压降的具体一!上!)&7)淡糠&.,(5&2&)5&25)7.37))5,(棕白)5!3&,&7,’亮棕)∗.!)亮黄糠)527关桑发现去层厚度与电解槽电压降阴不仅存在若严,,暗)∗..3亮黄)∗2!2格的关系而且是筒单的枝性关系印在一定范+闷内有棕杠棕)∗.3)金黄)∗25)=−=。>?+≅一>8;其中=为硅的去层厚度,下尸,Α是阳∗暗紫)∗.5)桔黄!)&极和阴极阴电压降,=)、>。是表征氧化膜性质和阳极∗暗紫杠!)2。一∃,反应的常数这一方法具有以<优点第一较为精∗罗兰)
8、∗.7!深紫!!&.(,),因为氧化层的颜色在不同的角度观察时,确桔果是不∗暗戴)∗,)3紫罗兰!!7,,亮
