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AES
AES用于分析表面污染物 , 结果如图所示 。 4.清洗程序的效果体现在氧和碳峰的减少上 。 除了减少碳和氧峰 , 王水和(NH4)2S中的氯化氢分别向表面添加了氯和硫 。 湿化学清洗程序后每个表面上存在的表面元素的原子百分比由相对灵敏度因子计算 。 这些污染物可能有利于在氮化镓表面上形成金属接触 , 因为可以增强与金的结合并提高粘附力 。 此外 , 硫化剂、烯烃和卤素的使用已被证明能增强金、银、铂、钯和镍等金属对半导体表面的附着力 。
比较HCl和(NH4)2S的AES表面扫描 , 发现在GaN表面使用HCl降低了O峰 , 添加了Cl , 并且(NH4)2S的使用防止了表面的再氧化 , 添加了少量的S , 并且减少了Cl污染物 。 这个结果进一步证实了使用的重要性 。
为了进一步分析清洁后的表面 , 将镓氮比和均方根表面粗糙度绘制为清洁方法的函数 , 如图5所示 。 均方根表面粗糙度和表面污染物之间存在关系 , 从而影响镓氮比 。 生长的表面显示出非常高的表面粗糙度和镓氮比 , 最干净的表面显示出最低的表面粗糙度和镓氮比 。 因此 , 随着表面的清洁 , 表面粗糙度随着镓氮比的提高而降低 , 这意味着所使用的化学物质已经蚀刻氮化镓表面以去除污染物 。
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结论
总之 , 用原子力显微镜和原子发射光谱法对不同溶液湿法化学清洗氮化镓的效果进行了表征 。 原子力显微镜结果表明 , 氮化镓表面粗糙度受表面清洗方法的影响 。 表面缺陷由不同的蚀刻化学物质表征 , 其中(NH4)2S产生无缺陷界面 。 原子发射光谱法显示污染物为碳和氧 , 使用含氯和硫的化合物 , 会在表面留下氯和硫 。 该结果提供了足够的关于去除表面污染物的信息;化学计量;表面粗糙度和化学蚀刻 。 使用(NH4)2S防止了表面的再氧化 , 并进一步从氮化镓表面去除了氯 。 氢氧化钾能有效去除表面的碳 。 表面的硫和氯的作用可以增强金属对氮化镓表面的附着力 , 从而提高器件质量 。 需要进一步的工作来发现不同的清洗程序对材料的光学特性和器件的电学特性的影响 。
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