InAs/GaSb超晶格的MBE生长与台面蚀刻工艺研究

"MBE生长的InAs / GaSb超晶格的台面蚀刻工艺研究" 这篇研究论文探讨了采用分子束外延（MBE）技术生长的InAs / GaSb超晶格（SLs）的台面蚀刻工艺。超晶格是由两种或多种不同的半导体材料交替层叠而成的纳米结构，这种结构在红外探测器和其他光电子器件中具有重要的应用潜力。InAs和GaSb是两种常用的III-V族半导体材料，它们的能带结构特性使得它们特别适合用于制作中红外和远红外光电器件。 在论文中，作者首先提到了通常用于InAs / GaSb SLs台面蚀刻的两种主要方法：干法蚀刻和湿法蚀刻。干法蚀刻通常采用感应耦合等离子体（ICP）技术，研究中对比了Cl2基、Ar基和CH4基三种不同气氛下的蚀刻效果。实验结果显示，CH4基的蚀刻气氛能提供更平滑的表面，并且蚀刻坑（etch pits）更少，这对于保持超晶格的结构完整性至关重要。蚀刻坑的减少意味着器件性能可能会得到显著提升，因为这些缺陷可能会影响载流子的传输和器件的寿命。 接下来，论文转向湿法蚀刻，以消除ICP干法蚀刻造成的损伤。研究中比较了酒石酸基蚀刻剂和磷酸酸基蚀刻剂的效果。实验发现，磷酸酸基蚀刻剂对于修复干法蚀刻造成的损伤更为有效，同时提供了更稳定的蚀刻速率。这表明磷酸酸基蚀刻剂可能是处理InAs / GaSb SLs的理想选择，因为它不仅可以去除损伤，还能保持蚀刻过程的可重复性和一致性，这对于大规模生产高质量的红外器件至关重要。 这项研究深入探讨了InAs / GaSb SLs的微纳加工技术，尤其是针对改善表面质量和减少蚀刻损伤的方法。通过优化蚀刻工艺，可以提高基于InAs / GaSb SLs的红外探测器和其他光电子设备的性能，这对于推动相关领域的科技进步具有重要意义。这项工作得到了国家自然科学基金的支持，体现了中国在红外材料与器件研究方面的前沿进展。