一種用于揭示碲鋅鎘晶體各類缺陷的腐蝕液制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種用于揭示碲鋅鎘晶體各類缺陷的腐蝕液，它由HNO3、HF、H2O2和H2O構(gòu)成，以體積百分數(shù)計：混合液中質(zhì)量濃度為70±1%的HNO3含有20%～25%，質(zhì)量濃度為40%的HF含有20%～25%，質(zhì)量濃度為30%的H2O2含有20%～25%，其余體積由H2O補足，組分之和為HNO3+HF+H2O2+H2O=100%。本發(fā)明專利技術(shù)的特點在于：能直接在碲鋅鎘晶體表面揭示各類缺陷，便于快速檢測各類缺陷，并能形成區(qū)別顯著的位錯腐蝕坑和沉淀物腐蝕坑，所形成的沉淀物腐蝕坑的特征形貌尺寸比沉淀物本身的尺寸要大出數(shù)倍，適合于檢測較小尺寸的沉淀物缺陷。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)專利涉及一種半導(dǎo)體材料腐蝕液，具體是指一種用于揭示碲鋅鎘晶體各類缺陷的腐蝕液。
技術(shù)介紹
碲鋅鎘材料是一種具有重要用途的半導(dǎo)體材料。主要用于碲鎘汞外延的襯底材料和吸收Y射線的材料，用它制備的紅外焦平面探測器和Y射線探測器在航天遙感技術(shù)、安檢技術(shù)、醫(yī)療診斷技術(shù)和武器裝備等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。由于受到生長技術(shù)的限制，碲鋅鎘晶體中不可避免地存在著位錯和沉淀物兩類缺陷，位錯密度一般在(I 10) X IO4Cm-2,沉淀物密度在(I 10)X103cm_3。這些缺陷除了直接影響Y射線探測器的響應(yīng)率、噪聲和盲元率等性能，同時也會在外延過程中穿越到碲鎘汞外延材料中，造成碲鎘汞紅外焦平面器件的性能下降。因此，對碲鋅鎘晶體的缺陷進行揭示、識別和檢測是探測器制備的關(guān)鍵工藝之一，同時也是研究和改進碲鋅鎘晶體生長技術(shù)所必須的。傳統(tǒng)的碲鋅鎘晶體腐蝕液如Inoue、Nakagawa腐蝕液等是專門為揭示位錯而研發(fā)的,這些腐蝕液在締鋅鎘晶體表面形成的腐蝕坑大小和形貌類似，不能顯著區(qū)分位錯腐蝕坑和沉淀物腐蝕坑，因此長期以來一直將各類腐蝕坑都歸為位錯腐蝕坑。本專利技術(shù)針對這一問題提供了一種用于揭示碲鋅鎘晶體各類缺陷的腐蝕液，這種腐蝕液能在碲鋅鎘晶體表面形成區(qū)別顯著的位錯腐蝕坑和沉淀物腐蝕坑。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供了一種用于揭示碲鋅鎘晶體各類缺陷的腐蝕液，用于解決現(xiàn)有腐蝕液不能在碲鋅鎘晶體表面形成區(qū)別顯著的位錯腐蝕坑和沉淀物腐蝕坑的問題，其特征是以體積百分數(shù)計:混合液中質(zhì)量濃度為70± 1%的HNO3含有20% 25%，質(zhì)量濃度為40%的HF含有20% 25%，質(zhì)量濃度為30%的H2O2含有20% 25%，其余體積由H2O補足，組分之和為HN03+HF+H202+H20=100%，腐蝕條件為常溫下2 3分鐘。用本專利技術(shù)提供的腐蝕液對碲鋅鎘晶片(111) B表面進行腐蝕后，使用常規(guī)光學(xué)顯微鏡對表面的腐蝕坑進行觀察。結(jié)果顯示根據(jù)腐蝕坑的特征形貌可以確定腐蝕坑所對應(yīng)的缺陷。具體做法如下:在1000倍率視場下，腐蝕坑底表面平滑的三角形平底坑和三角形錐形坑對應(yīng)的缺陷為位錯；在1000倍率視場下，腐蝕坑底表面粗糙并因此在顯微鏡下成黑色的三角形、六邊形或不規(guī)則形腐蝕坑所對應(yīng)的缺陷為沉淀物，其中在50倍率視場下觀察，腐蝕坑周圍的材料形貌呈凹坑的孤立腐蝕坑為富碲沉淀物形成的腐蝕坑；腐蝕坑周圍的材料中有大量位錯腐蝕坑集聚的腐蝕坑為富鎘沉淀物形成的腐蝕坑。本專利技術(shù)腐蝕液的特點在于:能直接在碲鋅鎘材料的表面揭示各類缺陷，便于快速檢測各類缺陷，并能形成區(qū)別顯著的位錯腐蝕坑和沉淀物腐蝕坑，所形成的沉淀物腐蝕坑的特征形貌尺寸比沉淀物本身的尺寸要大出數(shù)倍，適合于檢測較小尺寸的沉淀物缺陷。具體實施例方式實施例1:按體積百分比配制腐蝕液:質(zhì)量濃度為70土 1%的HNO3含有20%，質(zhì)量濃度為40%的HF含有20%，質(zhì)量濃度為30%的H2O2含有20%，H2O含有40%。實施例2:按體積百分數(shù)配制腐蝕液:質(zhì)量濃度為70土 1%的HNO3含有25%，質(zhì)量濃度為40%的HF含有25%，質(zhì)量濃度為30%的H2O2含有25%，H2O含有25%。實施例3: 按體積百分數(shù)配制腐蝕液:質(zhì)量濃度為70土 1%的HNO3含有23%，質(zhì)量濃度為40%的HF含有23%，質(zhì)量濃度為30%的H2O2含有23%，H2O含有31%。采用上述任一實施例腐蝕液揭示碲鋅鎘材料表面缺陷的工藝步驟具體如下:1.取沿(111)面切割得到的碲鋅鎘晶片，將碲鋅鎘晶片(Ill)B面用機械拋光去除損傷層并拋出光亮表面；2.將碲鋅鎘晶片用煮沸的三氯乙烯清洗干凈，再用甲醇清洗掉三氯乙烯后從煮沸的異丙醇中取出待用；3.將碲鋅鎘晶片放入任一實施例腐蝕液中，在室溫下腐蝕2 3分鐘后取出，用去離子水清洗干凈，然后用氮氣吹干；4.使用常規(guī)光學(xué)顯微鏡對碲鋅鎘晶片(111) B表面的腐蝕坑進行觀察，根據(jù)腐蝕坑的特征形貌確定腐蝕坑所對應(yīng)的缺陷。具體做法如下:在1000倍率視場下，腐蝕坑底表面平滑的三角形平底坑和三角形錐形坑對應(yīng)的缺陷為位錯；在1000倍率視場下，腐蝕坑底表面粗糙并因此在顯微鏡下成黑色的三角形、六邊形或不規(guī)則形腐蝕坑所對應(yīng)的缺陷為沉淀物，其中在50倍率視場下觀察，腐蝕坑周圍的材料形貌呈凹坑的孤立腐蝕坑為富碲沉淀物形成的腐蝕坑；腐蝕坑周圍的材料中有大量位錯腐蝕坑集聚的腐蝕坑為富鎘沉淀物形成的腐蝕坑。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種用于揭示碲鋅鎘晶體各類缺陷的腐蝕液，它由HNO3、HF、H2O2和H2O構(gòu)成，其特征在于：以體積百分數(shù)計，混合液中質(zhì)量濃度為70±1%的HNO3含有20%～25%，質(zhì)量濃度為40%的HF含有20%～25%，質(zhì)量濃度為30%的H2O2含有20%～25%，其余體積由H2O補足，組分之和為：HNO3+HF+H2O2+H2O=100%。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于揭示碲鋅鎘晶體各類缺陷的腐蝕液，它由ΗΝ03、HF、H2O2和H2O構(gòu)成，其特征在于:以體積百分數(shù)計，混合液中質(zhì)量濃度為70土 1%的HNO3含有20% 25...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：盛鋒鋒，楊建榮，孫士文，周昌鶴，虞慧嫻，徐超，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：