GaN基微波半导体器件研究进展

合金欧姆接触 这种方法主要采用GaN/ InN 短周期超晶格和InN 作为顶层的方法来获得低欧姆接触。Lin 等人在InN 顶层和GaN 间生长了一层短周期超晶格，并在InN 顶层淀积20nm的Ti 和100 nm 的Al之后，没有进行退火获得的比接触电阻为6.0X10^{- 5} cm²。

3.2、退火技术

合理的退火条件能够降低金属/ GaN 欧姆接触电阻，改善材料特性，抑制位错向表面延伸，提高薄膜质量，有效地转移离子注入所导致的各种缺陷。

M.W.Cole 等人对后生长快速高温热退火情况下退火温度对GaN 薄膜晶体质量的影响进行了研究。退火在氮气中进行，时间1min，温度600~ 800，结果表明，一定退火温度下，GaN 薄膜表面缺陷数量比衬底和缓冲层界面处要低30%~ 25%。退火温度越高，延伸到表面的位错也越少。由此可见较高温度的退火在一定程度上能够抑制位错向表面的延伸[1，19]。

3.3、刻蚀技术

刻蚀是GaN 微波器件制造过程中一个很重要的工艺。但由于GaN 有极高的化学稳定性，室温下酸和碱对它们的腐蚀速率极低，仅为每分钟几纳米，因此目前的研究主要集中在干法刻蚀上。干法刻蚀主要包括反应离子刻蚀，电子回旋共振等离子体，化学辅助离子束刻蚀和磁控离子刻蚀等方法。

Vassile 等人采用等离子体刻蚀技术，刻蚀气体为CCl₂F₂ 对GaN 进行刻蚀，获得的刻蚀速率大约为4.1 nm/ s；他们还采用反应离子刻蚀技术，刻蚀气体为CCl₄ 和N₂ 的混合气体对GaN 进行刻蚀，获得的刻蚀速率大约为0.33nm/ s[15]。Mclane 等人[20] 采用磁控离子刻蚀技术，刻蚀气体为BCl₃ 对GaN 进行刻蚀。当反应室压力为0.5Pa，阴极功率密度为0.4W/ cm²时，获得了目前最高的刻蚀速率，大约为5.8 nm/ s。

另外，由于光诱导刻蚀不仅能克服干法刻蚀中高能粒子轰击对半导体表面造成的损伤，而且仅发生在激光束照射区域，可实现选择性刻蚀，因此光诱导刻蚀已成为一种极具潜力的刻蚀技术。

4、结论

随着材料和器件工艺技术的不断提高和发展，GaN 基微波器件的性能已有了很大的提高。但由于器件特性依靠2DEG 的性能（极化和压电效应对其影响较大），加之衬底晶格的不匹配以及材料生长和器件制备工艺不够成熟，器件性能的进一步提高以及稳定和重复性将成为研究焦点。由于GaN 具有重要器件特性和巨大需求潜力，其微波器件的发展已成为国内外化合物半导体研究的热点。相信随着材料质量及器件制备工艺日趋成熟，会有更多性能更理想的GaN 基微波器件被研制出来，并应用于更广阔的领域。

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