低位错锗单晶片的表面位错腐蚀研究

作     者：张路 霍承松 马远飞 马会超 林泉 冯德伸 Zhang Lu;Huo Chengsong;Ma Yuanfei;Ma Huichao;Lin Quan;Feng Deshen

作者机构：北京国晶辉红外光学科技有限公司北京100088 有研光电新材料有限责任公司河北廊坊065001 

出 版 物：《稀有金属》 (Chinese Journal of Rare Metals)

年 卷 期：2022年第46卷第8期

页      面：1118-1124页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 0806[工学-冶金工程] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 

基　　金：河北省科技计划项目(19011111Z)资助 

主　　题：锗单晶 位错密度 抛光 腐蚀 偏离角度 

摘      要：锗单晶在红外以及空间太阳能电池都有广泛应用。目前,超过90%的空间电源都是锗基太阳能电池,使得低位错锗单晶成为空间太阳能电池的基础材料。太阳能电池使用的锗单晶要求位错密度低于1000 cm^(-2),高效电池甚至要求单晶位错密度低于300 cm^(-2),其对锗单晶片内部的位错数量要求不断提高,对位错密度测量精度提出更高的要求。采用HNO_(3)-HF体系的抛光腐蚀液对锗单晶片进行处理,通过择优腐蚀显示位错。通过改变金刚砂粒度、抛光温度、抛光时间、腐蚀温度、腐蚀时间、晶向偏离角度等条件,从表面粗糙度及金相图表面形貌等方面进行了比较和分析,确定了不同条件下的锗单晶片抛光腐蚀情况,以及晶向偏离角度大小对位错密度偏差的影响。结果表明,采用本文确定的切割、研磨、表面腐蚀方法,位错形貌清晰显现完全,位错测量误差可以控制在5.5%以内,能够保证测量精密度。为实际应用中锗材料位错密度测量及腐蚀工艺的改进提供实验依据及理论参考。