[发明专利]一种测量高Al组分AlGaN材料刻蚀诱生界面态参数的方法

权利要求书

1.一种测量高Al组分AlGaN材料的刻蚀诱生界面态参数的方法，其特征在于，该方法包括：

步骤10：在蓝宝石衬底上外延高Al组分AlGaN材料；

步骤20：利用ICP刻蚀技术对该AlGaN材料表面进行处理；

步骤30：制备基于AlGaN材料的无刻蚀处理及经过不同刻蚀条件处理的肖特基二极管；

步骤40：测试AlGaN肖特基二极管的I-V特性，提取二极管的串联电阻R_S；

步骤50：测试AlGaN肖特基二极管的C_M-V特性，利用串联电阻R_S对测量得到的电容C_M进行校正，获得结电容C-V特性，并利用该C-V特性，提取二极管的肖特基势垒高度Φ_B；

步骤60：测试AlGaN肖特基二极管在频率1kHz≤f≤1MHz范围内，不同正偏压下的C_M-f曲线；通过结电容C与界面态电容C_p和耗尽层电容C_SC的关系，得到不同偏压下的界面态电容C_p-f曲线；通过界面态电容C_p和界面态能级密度N_ss的关系、界面态能级E_ss相对于半导体表面导带底的位置与外加偏压的关系，获得界面态密度N_ss的能量分布N_ss～(E_C-E_ss)。

2.根据权利要求1所述的测量高Al组分AlGaN材料的刻蚀诱生界面态参数的方法，其特征在于，所述步骤10包括：

步骤101：在蓝宝石衬底上利用MOCVD的方法外延生长厚度为的AlN缓冲层；

步骤102：在所述AlN缓冲层上继续外延生长非故意掺杂的n-型的高Al组分AlGaN材料。

3.根据权利要求2所述的测量高Al组分AlGaN材料的刻蚀诱生界面态参数的方法，其特征在于，步骤102中所述n-型的高Al组分AlGaN材料为Al_0.45Ga_0.55N材料，厚度为0.5～1um。

4.根据权利要求1所述的测量高Al组分AlGaN材料的刻蚀诱生界面态参数的方法，其特征在于，所述步骤20包括：

使用ICP刻蚀技术处理AlGaN材料表面，获得不同刻蚀条件处理的AlGaN材料表面；刻蚀工艺条件如下：Cl₂：20sccm，BCl₃：10sccm，LF：300W，RF：10W至60W；其中，为测量不同RF功率对AlGaN材料表面产生的刻蚀损伤的影响，RF功率可选择在某一范围变化。

5.根据权利要求1所述的测量高Al组分AlGaN材料的刻蚀诱生界面态参数的方法，其特征在于，所述步骤30包括：

步骤301：在经过不同处理条件的AlGaN材料的表面旋涂光刻胶，通过光刻形成材料的欧姆接触图形，利用电子束蒸发生长Ti/Al/Ni/Au多层金属，厚度为350/1200/400/剥离后形成欧姆接触金属；

步骤302：在750℃～850℃温度范围内，在N₂氛围中对Ti/Al/Ni/Au多层金属进行快速热退火，热退火时间为30秒～60秒，形成AlGaN材料的欧姆接触；

步骤303：在AlGaN材料的表面旋涂光刻胶，通过光刻形成材料的肖特基接触图形，利用电子束蒸发生长Au金属，厚度为通过剥离工艺，完成不同处理条件的AlGaN材料肖特基二极管的制备。

6.根据权利要求1所述的测量高Al组分AlGaN材料的刻蚀诱生界面态参数的方法，其特征在于，所述步骤40包括：

步骤401：利用半导体参数测试仪测试AlGaN肖特基二极管的正向I-V特性；

步骤402：将测得的I-V特性曲线进行整理，获得曲线，利用公式提取曲线的斜率，从而获得AlGaN肖特基二极管的串联电阻R_S，其中n为二极管的理想因子。