Электролит для анодирования арсенида галлия

Союз Советских Социалистицеских Республик) 2305481/02 Заявлено 23.12.7 присоединением за судоротоенный ноинте овото Миннотроо ССС оо делам нзооретенийи открмтнй 23) Приоритет43) Опубликовано 245) Дата опублик 7.77.БюллетеньК 621.357 29.08.7 ия описа(54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ АНОДИРОВА АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ Остальноеорость анс окси ных лектрохимичес , в частности анодирования , содержащих улучшить каче я э алл ода тропров одн ост ддерживать рН ужных пределах Изобутиловый спирлем, а этиленгликоль является растворитевязкостной добавкой ником гидроксильных и дополнительным исионов,утем смешивани лит гото лек понент 25 Изобретение относится к экой обработке полупроводниковк составам алектролитов дляполупроводниковых соединенийгаллий,Известны электарсенида галлия, свор перекиси водорсмесей,ролиты для анодировани одержащие водный растода с добавкой буфернь Наиболее близким к изобретению являетс лектролит для анодирования арсенида г ия, содержащий раствор перекиси водор и гидроокись аммония.Однако известные алектролиты дают низкую скорость окисления и не позволяют получать равномерное покрытие толщиной более 3500-4000 Л.Предлагаемый электролит отличается от известных тем, что он наряду с гидроокисью аммония. содержит атиленгликоль, а в качестве растворителя - изобутиловый спирт при следующем соотношении компонен тов, об.%;Гидроокись аммония 5-15Изобутиловый спирт 30-7 0 Этилен глик ольЭто позволяет увеличит дирования и ство д и окрытий,о алектролите предлагаемого состава скорость анодирования увеличивается за счет понижения интенсивности саморастворения оксидных пленок. Из предлагаемого алектролита получают равномерные по толшине беспористые и стабильные по свойствам покрытия толшиной боаее 600 А.Гидроокись аммония является источником гидроксильных ионов в электролите, разряд которых на аноде вызывает окисление полупроводника, а также одновременно соединеием, обеспечивающим а аствора и позволяющим3 Таблица 1 Скоростьанодировоания,А /мин Толщина Пробивное напряжениеСР СкоростьтравленияЧсдп дУА /мин пленки Фр, дй,Аизобутиловый спирт этилен- гликоль гидроокись аммония 1200+154 25+15 50 180 65 СН. 110512+5051 0-4 5 52 СН 48 50 600 48002 52 92+5 86+ 488+ 52 СН 10 82 й 6000 +40 50 40 50 15 670 6050+35, 200 250035 20 50 30 72 СН.85 Анодированию подвергают пластины полулроводникового арсенйда галлия п -типа с)7 -3концентрацией носителей 10 см . Окисление проводят в гальваностатическом ре 2жиме при плотности тока 2 маlсм до предельного потенциала формирования. П р и м е р 1. Для анодирования используют смеси ингредиентов, содержащие50 об.% изобутилового спирта, 2; 5; 10;15 и 20 об.% гидроокиси аммония и этиленгликоль - до 100% в каждой смеси,оТемпература электролитов 20 С, расстояние между полупроводниковыми дискамидиаметром 25-30 мм и катодом из нержавеющей стали 1,5 см,Значения скорости анодирования, толщины получаемых пленок а также некоторые характеристики последних представлены в табл. 1,Как видно из табл. 1, при концентрации гидроокиси аммония меньше 5 об,% уменьшаютсяскорость анодирования и толщина оксидной пленки, снижается пробивное напряжение и увеличивается скорость травления, т.е. получаемые окисные слои нестабильны.При концентрации гидроокиси аммония более 1 5 об,% ухудшается качеств о окисных слоев и уменьшается скорость окисления, что связано с увеличением растворимости окисла в электролите.П р и м е р 2. В условиях примера 1 используют для анодирования пять смесей ингредиентов содержащих 10 об.% гид-. роокиси аммония, 10; 20; 40; 60 и 70 об,% этиленгликоля и изобутиловый спирт до100 об.% в каждой смеси.Параметры электроокисления арсенида галлия в полученных электролитах и свойстКонцентрация компонентов, об % ва диэлектрических пленок приведены втабл. 2.Данные табл. 2 показывают, что при концентрации этиленгликоля выше 65 об.% снижаются скорость анодирования и предельная толщина окисного слоя, увеличиваетсяскорость травления и уменьшаются пробивные напряжения МДП-структур. Увеличениеконцентрации изобутилового спирта сверх70 об.% приводит к снижению предельнойтолщины окисного слоя из-за увеличениясопротивления электролита, а также к большей неоднородности окисных слоев по величине пробивного напряжения и толщине.Данные о РН, вязкости и электропроводности электролитов, составы которых приведены в примерах.1 и 2, представлены втабл. 3 и 4 соответственно,Из данных табл. 3 и 4 видно, что РНпредлагаемого электролита зависит в основном от концентрации гидроокиси аммония;вязкость раствора - от соотношения концентраций этиленгликоля и изобутиловогоспирта. Сопротивление электролита (точнее сопротивление анода-полупроводника иэлектролита при Рдод = сОпз 1 ) зависит от соотношения концентраций всехтрех компонентов.Результаты исследования электролитови получаемых в них диэлектрических пленок (табл. 1-4) показывают, что соотношения между к омп онентами электролита п оизобретению являются оптимальными.Предложенный электролит для анодирования арсенида галлия позволяет получатьравномерные по толщине ( 6000 А ),беспористые, воспроизводимые и стабильные по свойствам пленки с пробивным набпряжением (1-5)10 В/см, которые можно использОвать для пассивации, маскирования и создания МДП-структур.565954 Составитель Е, КубасоваРедактор Г, Котельский Техред И. Асталош Корректор А. Гриценко,Заказ 2326/18 . Тираж 646 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий 113038, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Электролит для анодирования арсенидагаллйя, содержаший гидроокись аммонияи,растворитель, о т л и ч а ю щ и й с ятем,.что, с пельк увеличения скорости анадирования и улучшения качества оксидных покрытий, он дополнительно содержит этнленгликоль, а в качестве растворителяизобутиловый спирт при следуюшем соотношении компонентов, об. %:5 Йщроокись аммония 8-15Изобутиловый спирт 30-70 Этиленгликоль Остальное,