Электрохимия полупроводников. Батенков В.А. - 89 стр.

рения ∼ 3 мкм/мин. Время полирования 30 мин. Микронеровности на p-GaAs 22 28 нм, на
n-GaAs (ориентация (100), n ≈ 2⋅1017 см–3) – ≈ 0.1 мкм при освещении 8000 30000 люкс.
     Антимонид индия [72]. Скорость вращения катодного диска 20 80 оборотов/мин.
Толщина покрытия диска 80 мкм. Электролит: 0.02 0.06 моль/л HNO3 или нитратов в эти-
ленгликоле, его расход 10 20 мл/мин. Плотность тока 30 60 мА/см2. Микронеровности 10 нм,
макронеровности (плоскостность) < 1 мкм/см.
     Анодная резка полупроводниковых слитков, в отличие от механической, позволяет
получать диски, не имеющие механических напряжений. Это особо важно при резке хрупких
полупроводниковых материалов, таких как антимонид индия. В статье [74] описан способ
анодной резки германия на пластинки толщиной 25 мкм с помощью катода из тонкой вольф-
рамовой проволоки диаметром 84 мкм в 0.002 % водном растворе КОН при расходе электро-
лита 10 мл/мин и токе 28 мА. В [75] разработан способ анодной резки антимонида индия на
пластины с помощью набора вращающихся дисковых катодов в этиленгликолевом растворе,
содержащем нитрат аммония и глицерин, при напряжении 20 60 В.

     2.7.2. Анодирование полупроводников

     Цель анодирования полупроводников – получение тонких (∼ 0.5 мкм) диэлектриче-
ских слоёв с удельным сопротивлением 1012 1016 Ом⋅см и малым встроенным зарядом.
      Выбор условий анодирования. Особенно важен выбор электролита, который должен
удовлетворять следующим требованиям: содержать малые количества воды (полностью её ис-
ключать нельзя, она – источник кислорода оксидов), иметь достаточно высокую электропровод-
ность и диэлектрическую проницаемость, плохо растворять продукты окисления анода, быть
стабильным при прохождении электрического тока. Этими требованиями в определенной степе-
ни обладают электролиты, приготовленные на основе органических растворителей, таких как
этиленгликоль, изопропиловый спирт, диметилфорамид, диметилсульфоксид, тетрагидрофур-
фуриловый спирт и другие. Они содержат электропроводящие добавки слабых кислот (борная,
пирофосфорная, уксусная, винная, сульфосалициловая и т.д.) или оснований (гидроксид аммо-
ния, гуанидин), их солей, окислителей (нитраты, феррицианид). Нежелательно присутствие в
электролите ионов металлов, особенно щелочных, которые способны внедряться в диэлектрик и
ухудшать его электрофизические параметры. Наоборот, невысокие концентрации окислителя в
электролите способствуют доокислению атомов полупроводника низших валентных состояний
(Ga+, In2+) и особенно неокисленных атомов элемента В в соединениях AIIIBV. Однако, заметные
концентрации сильного окислителя, способного окислять элемент В до В (V), обычно не допус-
тимы, так как будет увеличиваться растворимость оксида и изменяться его состав.
       Для гальваностатического анодирования плотность тока выбирается по её значениям на
участке 2 потенциодинамической анодной кривой (рис. 2.10), экспериментально полученной для
данной системы электрод – электролит. Обычно она составляет 0.3 3 мА/см2. Напряжение для
потенциостатического анодирования определяется из кинетических кривых U, t, полученных
при постоянных плотностях анодного тока. Чтобы предотвратить электрический пробой форми-
руемой плёнки, оно должно быть на 15 30% меньше напряжения, при котором начинается от-
клонение зависимости U, t от линейной, т. е. напряжения начала транспассивации Etpass (см. рис.
2.10). Заниженные значения напряжения приводят к внедрению в пленку оксидов материала
электрода низших степеней окисления, что ухудшает их диэлектрические свойства.
     Техника анодирования. Для получения поляризационных кривых и проведения ано-
дирования используют специальные источники постоянного тока и потенциостаты. Так, по-
тенциостат П-5827М позволяет применять трёхэлектродную ячейку и проводить поляриза-
цию в гальвано- и потенциостатическом и динамическом режиме, с разной скоростью раз-
вёртки потенциала в пределах до 4 В. Этот предел легко расширяется до 40 В. Простейшие
установки, схемы которых приведены на рисунке 2.12, должны удовлетворять следующим
требованиям.

                                              89