耿氏管的合金金属及正面反面工艺的研究

白阳; 贾锐; 刘新宇; 武德起; 金智

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耿氏管的合金金属及正面反面工艺的研究

白阳, 贾锐, 刘新宇, 武德起, 金智

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白阳, 贾锐, 刘新宇, 武德起, 金智. 耿氏管的合金金属及正面反面工艺的研究[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1265-1268.

引用本文:

白阳, 贾锐, 刘新宇, 武德起, 金智. 耿氏管的合金金属及正面反面工艺的研究[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1265-1268.

Bai Yang, Jia Rui, Liu Xinyu, Wu Deqi, Jin Zhi. Investigation of the metallization of Gunn diode and process[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(5): 1265-1268.

Citation:

Bai Yang, Jia Rui, Liu Xinyu, Wu Deqi, Jin Zhi. Investigation of the metallization of Gunn diode and process[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(5): 1265-1268.

耿氏管的合金金属及正面反面工艺的研究

1.
中国科学院微电子研究所,北京 100029

基金项目:

中国科学院知识创新工程项目（2A2011YYYJ-1123）

详细信息

作者简介:
白阳（1986- ），男，硕士生，主要从事太赫兹与耿氏器件系统方面的研究。Email：baiyang@ime.ac.cn ；贾锐（1974- ），男，研究员，博士生导师，主要从事太赫兹与耿氏器件系统和高效太阳能电池板系统方面的研究。Email：jiarui@ime.ac.cn

白阳（1986- ），男，硕士生，主要从事太赫兹与耿氏器件系统方面的研究。Email：baiyang@ime.ac.cn ；贾锐（1974- ），男，研究员，博士生导师，主要从事太赫兹与耿氏器件系统和高效太阳能电池板系统方面的研究。Email：jiarui@ime.ac.cn

中图分类号: O73

Investigation of the metallization of Gunn diode and process

1.
The Institute of Microelectronic,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100029,China

摘要: 介绍了一种实现低成本、高功率、高散热性能耿氏管的工艺制备流程，利用分子束外延生长技术（MBE）在高掺杂的InP衬底上生长n n+型的一致性掺杂外延结构，在外延结构正面利用电子束蒸发Ge/Au/Ni/Au作为器件阴极和电镀金制备作为散热层，背面通过化学湿法腐蚀形成台面（MESA）。在不同的温度下进行了退火对比实验，研究了阴极合金形成良好欧姆接触的温度条件。结果表明：退火温度为450 ℃时形成的金属电极的接触效果最好。关于耿氏管的正面反面制备工艺简便易行，利用Ge/Au/Ni/Au制备金属电极得到了良好的欧姆接触性能，用氯基溶液进行了湿法腐蚀实验得到了较好的垂直台面（MESA）。该制备方法有望实现优良性能的耿氏器件。
- 耿氏管 /
- 太赫兹 /
- 磷化铟 /
- 退火 /
- 合金金属
Abstract: A practical heat sink fabrication process for low-cost, high-power and millimeter-wave devices was presented. The uniformly doping epitaxial structure(n n+) was grown by molecular beam epitaxy(MBE) on heavily-doped n++ InP substrate. Also a batch-fabrication technique for mesas with gold heat sink was proposed. A technology was developed to form ohmic contacts to indium phosphide Gunn diodes, and the metallization of cathode and anode was fabricated by Ge/Au/Ni/Au evaporation, and was annealed at different temperature. Results show that the best ohmic contact is formed at 450 ℃. The complete fabrication procedure is described to realize the Gunn devices for low-cost millimeter-wave applications. By the way, wet etching could get approximately vertical MESA structure by HCl-based solution.
- Gunn diode /
- THz /
- InP /
- anneal /
- metallization

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耿氏管的合金金属及正面反面工艺的研究

1. 中国科学院微电子研究所,北京 100029

作者简介:
白阳（1986- ），男，硕士生，主要从事太赫兹与耿氏器件系统方面的研究。Email：baiyang@ime.ac.cn ；贾锐（1974- ），男，研究员，博士生导师，主要从事太赫兹与耿氏器件系统和高效太阳能电池板系统方面的研究。Email：jiarui@ime.ac.cn

白阳（1986- ），男，硕士生，主要从事太赫兹与耿氏器件系统方面的研究。Email：baiyang@ime.ac.cn ；贾锐（1974- ），男，研究员，博士生导师，主要从事太赫兹与耿氏器件系统和高效太阳能电池板系统方面的研究。Email：jiarui@ime.ac.cn

收稿日期: 2012-09-05
修回日期: 2012-10-06
刊出日期: 2013-05-25

基金项目:

中国科学院知识创新工程项目（2A2011YYYJ-1123）

中图分类号: O73

关键词:

摘要: 介绍了一种实现低成本、高功率、高散热性能耿氏管的工艺制备流程，利用分子束外延生长技术（MBE）在高掺杂的InP衬底上生长n n+型的一致性掺杂外延结构，在外延结构正面利用电子束蒸发Ge/Au/Ni/Au作为器件阴极和电镀金制备作为散热层，背面通过化学湿法腐蚀形成台面（MESA）。在不同的温度下进行了退火对比实验，研究了阴极合金形成良好欧姆接触的温度条件。结果表明：退火温度为450 ℃时形成的金属电极的接触效果最好。关于耿氏管的正面反面制备工艺简便易行，利用Ge/Au/Ni/Au制备金属电极得到了良好的欧姆接触性能，用氯基溶液进行了湿法腐蚀实验得到了较好的垂直台面（MESA）。该制备方法有望实现优良性能的耿氏器件。