[发明专利]用于II－VI族半导体材料位错显示的腐蚀剂及腐蚀方法

说明书

技术领域

本发明涉及II-VI族半导体材料，具体是指一种用于碲镉汞(Hg_1-xCd_xTe)外延薄膜材料和碲锌镉(Cd_1-yZn_yTe)衬底体材料位错显示的腐蚀剂及腐蚀方法。

背景技术

Hg_1-xCd_xTe是一种极其重要的红外探测材料，通常由Cd_1-yZn_yTe衬底上外延Hg_1-xCd_xTe薄膜，因此研究其材料的位错密度(EPD)具有重要的意义。目前揭示Cd_1-yZn_yTe体材料和Hg_1-xCd_xTe薄膜材料位错密度的腐蚀剂有很多种。对于Hg_1-xCd_xTe薄膜材料的常用腐蚀剂有两种，一种是：H₂O∶HCl∶CrO₃＝5ml∶1ml∶1.67g，见H.F.Schaake，A.J.Lewis，Mater.Res.Soc.Symp.Proc.(USA)14，301(1983)；另一种是：H₂O∶HCl∶HNO₃∶K₂Cr₂O₇＝80ml∶10ml∶20ml∶8g，见J.S.Chen，US Patent No.4.897.152，(1990)，其中Chen被公认为是目前Hg_1-xCd_xTe位错密度显示的标准腐蚀剂。这两种腐蚀剂各有优缺点。

Chen腐蚀剂的优点：腐蚀坑型规则

Chen腐蚀剂的缺点：1坑型小，边长为1.5um左右，只能用光学显微镜1000倍下统计；2背景“氧化”严重，不利于腐蚀坑的辨认，去掉显微镜的微分干涉分光棱镜(Normaski)可以增强腐蚀坑和背景对比度，但是背景中的形貌特征也会被掩盖，同时腐蚀后的水渍痕迹显露，影响观察腐蚀坑图像的“美观”；3腐蚀样品的位错腐蚀坑分为两类：C1和C2，见Yang Jianrong，Chen Xinqiang andHe Li，SPIE，4795，76(2002)，Cao Xiuliang and Yang Jianrong，Chinese Laser& Infrared，35，45(2005)。C1为尖角的黑色腐蚀坑，它同下面提到的本发明腐蚀剂作用的腐蚀坑一致，C2为白色圆弧角的三角型腐蚀坑，这类腐蚀坑目前是我们不统计的，它的产生机理不清楚，文献也没有相关报导；4对Cd_1-yZn_yTe衬底有着很强的氧化作用，会使衬底表面变黑。

Schaake腐蚀剂的优点：背景清晰光亮，腐蚀坑和背景很容易区分。

Schaake腐蚀剂的缺点：1、坑型很不规则，大小不一；2、腐蚀坑分为两类：S1和S2。S1为坑型很不规则，大小不一；S2为背景中的小圆点，它的密度与S1没有关系，一般位错密度数量级在1×10⁴/cm²到1×10⁷/cm²之间，关于S2的产生机理文献中也没有相关报导；3、对Cd_1-yZn_yTe衬底腐蚀后光亮，但不产生腐蚀坑。

发明内容

本发明的目的在于找到一种具备Chen和Schaake两种腐蚀剂优点且避免其缺点的新型腐蚀剂及用该腐蚀剂显示Hg_1-xCd_xTe薄膜位错腐蚀坑的方法，同时该腐蚀剂可以对Cd_1-yZn_yTe衬底的位错腐蚀产生很好的效果。

本发明的一种用于II-VI族半导体材料位错显示的腐蚀剂，其特征在于：腐蚀剂的配比为：

H₂O∶HCl∶HNO₃∶HF∶K₂Cr₂O₇∶CrO₃＝80ml∶6-10ml∶10-15ml∶0-5ml∶5.1g∶2.0-7.0g。

本发明的一种用于II-VI族半导体材料位错显示的腐蚀方法，其步骤如下：

1.被腐蚀样品的预处理