Способ лазерного отделения эпитаксиальной пленки или слоя эпитаксиальной пленки от ростовой подложки эпитаксиальной полупроводниковой структуры (варианты)



Способ лазерного отделения эпитаксиальной пленки или слоя эпитаксиальной пленки от ростовой подложки эпитаксиальной полупроводниковой структуры (варианты)
Способ лазерного отделения эпитаксиальной пленки или слоя эпитаксиальной пленки от ростовой подложки эпитаксиальной полупроводниковой структуры (варианты)
Способ лазерного отделения эпитаксиальной пленки или слоя эпитаксиальной пленки от ростовой подложки эпитаксиальной полупроводниковой структуры (варианты)
Способ лазерного отделения эпитаксиальной пленки или слоя эпитаксиальной пленки от ростовой подложки эпитаксиальной полупроводниковой структуры (варианты)
Способ лазерного отделения эпитаксиальной пленки или слоя эпитаксиальной пленки от ростовой подложки эпитаксиальной полупроводниковой структуры (варианты)
Способ лазерного отделения эпитаксиальной пленки или слоя эпитаксиальной пленки от ростовой подложки эпитаксиальной полупроводниковой структуры (варианты)

 


Владельцы патента RU 2469433:

Шретер Юрий Георгиевич (RU)
Ребане Юрий Тоомасович (RU)
Миронов Алексей Владимирович (RU)

Изобретение относится к области лазерной обработки твердых материалов, в частности к способу отделения поверхностных слоев полупроводниковых кристаллов с помощью лазерного излучения. Способ лазерного отделения основан на использовании селективного легирования подложки и эпитаксиальной пленки мелкими донорными или акцепторными примесями. При селективном легировании концентрации свободных носителей в эпитаксиальной пленке и подложке могут существенно отличаться, и это может приводить к сильному отличию коэффициентов поглощения света в инфракрасной области вблизи области остаточных лучей, где существенны вклады в инфракрасное поглощение оптических фононов, свободных носителей и фонон-плазмонного взаимодействия оптических фононов со свободными носителями. Соответствующим подбором уровней легирования и частоты инфракрасного лазерного излучения можно добиться того, чтобы лазерное излучение поглощалось в основном в области сильного легирования вблизи границы раздела подложка - гомоэпитаксиальная пленка. При сканировании границы раздела подложка - гомоэпитаксиальная пленка сфокусированным лазерным лучем достаточной мощности происходит термическое разложение полупроводникового кристалла с последующим отделением гомоэпитаксиальной пленки. Изобретение обеспечивает возможность отделять эпитаксиальные пленки от подложек, выполненных из того же самого кристаллического материала, что и эпитаксиальная пленка. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Группа изобретений относится к области лазерной обработки твердых материалов, в частности к способу отделения поверхностных слоев полупроводниковых кристаллов с помощью лазерного излучения, а именно к лазерному отделению эпитаксиальной пленки или слоя эпитаксиальной пленки от ростовой подложки эпитаксиальной полупроводниковой структуры.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Лазерное отделение эпитаксиальных слоев полупроводниковых кристаллов от ростовых подложек с переносом их на неростовые подложки широко применяется в настоящее время при изготовлении светодиодов (патенты US 7241667, US 7202141) и лазерных диодов (US 6365429) по технологии флип-чип.

Впервые лазерное отделение слоев нитрида галлия от прозрачных ростовых подложек сапфира было предложено в работе Kelly et al Physica Status Solidi(a) vol. 159, pp.R3, R4, (1997). В этой работе использовался ультрафиолетовый эксимерный лазер с длиной волны λ=355 нм, удовлетворяющей соотношению 2пħc/Eg1<λ<2пħc/Eg2, для которой энергия кванта находится внутри запрещенной зоны подложки Eg1, сделанной из сапфира, но превышает ширину запрещенной зоны эпитаксиальной пленки Eg2, состоящей из нитрида галлия.

Впоследствии способ лазерного отделения, основанный на различии ширин запрещенных зон ростовой подложки и эпитаксиальной пленки, был усовершенствован. В частности, для улучшения качества отделенной эпитаксиальной пленки и подавления ее растрескивания было предложено использовать добавочный жертвенный слой с шириной запрещенной зоны, меньшей ширины запрещенных зон ростовой подложки и эпитаксиальной пленки, а также применять сканирование лазерным лучом гетероэпитаксиальной границы раздела между ростовой подложкой и эпитаксиальной пленкой (патенты US 6071795, US 6365429).

Общая схема способов лазерного отделения, основанных на различии ширин запрещенных зон ростовой подложки и эпитаксиальной пленки, показана на Фиг.1.

При облучении ультрафиолетовым светом со стороны подложки гетероэпитаксиальной полупроводниковой пленки 102 нитрида галлия, выращенной на подложке 101 из сапфира, имеющего ширину запрещенной зоны, большую, чем энергия кванта света, ультрафиолетовое лазерное излучение проходит сквозь сапфир и поглощается в тонком слое нитрида галлия вблизи гетероэпитаксиальной границы раздела 105 нитрид галлия - сапфир. Под воздействием ультрафиолетового лазерного излучения, нитрид галлия в области 104, определяемой пересечением ультрафиолетового лазерного луча 103 с гетероэпитаксиальной границей раздела 105, нагревается до температуры T1, превышающей температуру разложения T0~900°C, и разлагается на газообразный азот и жидкий галлий, и в результате эпитаксиальная пленка нитрида галлия отделяется от сапфира.

Все предложенные ранее способы лазерного отделения эпитаксиальных пленок от ростовых подложек основаны на различии ширин запрещенных зон эпитаксиальной пленки Eg2 и подложки Eg1. Эти способы могут успешно применяться для отделения эпитаксиальных пленок, полученных с использованием метода гетероэпитаксии, т.е. технологии наращивания эпитаксиальной пленки на ростовой подложке, выполненной из материала, отличного от материала эпитаксиальной пленки.

Однако для получения высококачественных эпитаксиальных пленок, без встроенных механических напряжений, часто бывает необходимо использовать метод гомоэпитаксии, который предполагает наращивание эпитаксиальной пленки на ростовой подложке из того же самого материала, что и эпитаксиальная пленка. В этом случае ростовая подложка и эпитаксиальная пленка имеют одинаковую ширину запрещенной зоны, и обычный метод лазерного отделения, описанный выше, становится неприменимым.

Задачей настоящего изобретения является расширение области применения способа, а именно обеспечение возможности отделять эпитаксиальные пленки от подложек, выполненных из того же самого кристаллического материала, что и эпитаксиальная пленка.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для решения этой задачи предлагается два варианта способа лазерного отделения эпитаксиальной пленки или слоя эпитаксиальной пленки от ростовой подложки эпитаксиальной полупроводниковой структуры.

В первом варианте способа при выращивании эпитаксиальной пленки или слоя эпитаксиальной пленки используют селективное легирование мелкими донорными или акцепторными примесями некоторых областей эпитаксиальной структуры, так что результирующая концентрация мелких примесей в селективно легированных областях существенно превосходит фоновую концентрацию в нелегированных областях. Затем направляют сфокусированный лазерный луч на эпитаксиальную структуру, состоящую из подложки и эпитаксиальной пленки, так, что фокус луча расположен в селективно легированных областях кристаллической структуры, в которых происходит поглощение лазерного излучения. Лазерный луч перемещают с осуществлением сканирования фокусом луча селективно легированных областей эпитаксиальной структуры с частичным термическим разложением селективно легированных областей и уменьшением их механической прочности. После лазерного сканирования эпитаксиальную структуру наклеивают на временную подложку и отделяют эпитаксиальную пленку или слой эпитаксиальной пленки от ростовой подложки или ростовой подложки с частью эпитаксиальной пленки посредством приложения механического или термомеханического напряжения.

Второй вариант способа характеризуется теми же признаками, а отличается от первого тем, что эпитаксиальную структуру наклеивают на временную подложку перед лазерным сканированием, затем проводят лазерное сканирование эпитаксиальной структуры, наклеенной на временную подложку, и после лазерного сканирования отделяют эпитаксиальную пленку или слой эпитаксиальной пленки от ростовой подложки или ростовой подложки с частью эпитаксиальной пленки посредством приложения механического или термомеханического напряжения.

Предпочтительно, эпитаксиальная пленка или слой эпитаксиальной пленки выращена методом гомоэпитаксии.

Предпочтительно, селективно легированной областью является подложка или поверхностный слой подложки.

Предпочтительно, селективно легированной областью является эпитаксиальная пленка или нижний слой эпитаксиальной пленки.

Предпочтительно, материалом кристаллической структуры, состоящей из подложки и эпитаксиальной пленки, является полупроводник из элементов четвертой группы, или полупроводниковое соединение из элементов четвертой группы, или полупроводниковое соединение из элементов третьей и пятой групп, или полупроводниковое соединение из элементов второй и шестой групп периодической таблицы элементов.

Предпочтительно, длина волны лазера для отделения гомоэпитаксиальных пленок от ростовой подложки лежит в следующих диапазонах длин волн: для полупроводников кремния, германия и арсенида галлия в диапазоне 6 мкм ≤ λ ≤ 48 мкм, для нитрида галлия в диапазоне 4 мкм ≤ λ ≤ 32 мкм, для карбида кремния 3 мкм ≤ λ ≤ 24 мкм, для нитрида алюминия в диапазоне 2,5 мкм ≤ λ ≤ 20 мкм, и для алмаза - 2 мкм ≤ λ ≤ 16 мкм.

Предпочтительно, в качестве лазера используется инфракрасный газовый лазер с импульсной накачкой на двуокиси углерода CO2 или монооксиде углерода CO.

Предложенные варианты способа лазерного отделения позволяют отделять гомоэпитаксиальные пленки от подложек, выполненных из того же самого кристаллического материала, что и эпитаксиальная пленка. Этот новый способ лазерного отделения основан на использовании селективного легирования подложки и эпитаксиальной пленки мелкими донорными или акцепторными примесями. При селективном легировании концентрации свободных носителей в эпитаксиальной пленке и подложке могут существенно отличаться, и это может приводить к сильному отличию коэффициентов поглощения света в инфракрасной области вблизи области остаточных лучей, где существенны вклады в инфракрасное поглощение оптических фононов, свободных носителей и фонон-плазмонного взаимодействия оптических фононов со свободными носителями.

Соответствующим подбором уровней легирования и частоты инфракрасного лазерного излучения можно добиться того, чтобы лазерное излучение поглощалось в основном в области сильного легирования вблизи границы раздела подложка - гомоэпитаксиальная пленка. При сканировании границы раздела подложка - гомоэпитаксиальная пленка сфокусированным лазерным лучем достаточной мощности происходит термическое разложение полупроводникового кристалла с последующим отделением гомоэпитаксиальной пленки.

Для осуществления предложенного способа лазерного отделения предпочтительно использовать лазерное излучение с длиной волны λ, лежащей в инфракрасной области относительной прозрачности нелегированного полупроводника, а именно вблизи края области остаточных лучей, где невозможно сильное поглощение света за счет одно- и двухфононных процессов, но может присутствовать относительно слабое поглощение за счет трех- и более фононных процессов.

Предпочтительно, длина волны λ лазерного луча заключена в интервале c/4ν0≤λ≤2c/ν0, где ν0 - частота LO-оптического фонона для полупроводникового материала ростовой подложки, c - скорость света.

Из приведенного выше неравенства следует, что предпочтительная длина волны лазера для отделения гомоэпитаксиальных пленок от ростовой подложки лежит в следующих диапазонах длин волн: для полупроводников кремния, германия и арсенида галлия в диапазоне 6 мкм ≤ λ ≤ 48 мкм, для нитрида галлия в диапазоне 4 мкм ≤ λ ≤ 32 мкм, для карбида кремния - 3 мкм ≤ λ ≤ 24 мкм, для нитрида алюминия в диапазоне 2,5 мкм ≤ λ ≤ 20 мкм, и для алмаза - 2 мкм ≤ λ ≤ 16 мкм.

Технический результат предложенного изобретения состоит в предложении нового по сравнению с ранее известными способа лазерного отделения эпитаксиальных пленок, который позволяет отделять от подложек гомоэпитаксиальные пленки, т.е. эпитаксиальные пленки, имеющие ту же ширину запрещенной зоны, что и исходная полупроводниковая подложка. Также предложенный способ позволяет использовать для отделения эпитаксиальных пленок высокоэффективные и недорогие инфракрасные газовые лазеры на двуокиси углерода CO2 или монооксиде углерода СО.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Настоящее изобретение иллюстрируется чертежами, на которых представлен известный уровень техники, Фиг.1, схемы, иллюстрирующие реализацию настоящего изобретения, Фиг.2-5, и расчетные спектральные зависимости коэффициента поглощения света в нитриде галлия при различных уровнях легирования мелкими донорными примесями, Фиг.6.

На Фиг.1 представлена схема известного из уровня техники способа лазерного отделения гетероэпитаксиальной пленки полупроводникового кристалла от инородной ростовой подложки с использованием сфокусированного лазерного излучения, с длиной волны λ, для которой энергия кванта света находится внутри запрещенной зоны подложки Eg1 и превышает ширину запрещенной зоны материала эпитаксиальной пленки Eg2.

На Фиг.2 представлена схема, иллюстрирующая предложенный способ лазерного отделения гомоэпитаксиальной пленки от полупроводниковой подложки, состоящей из того же самого полупроводникового материала, что и гомоэпитаксиальная пленка. Схема иллюстрирует лазерное отделение для случая селективного легирования подложки и гомоэпитаксиальной пленки мелкими донорными или акцепторными примесями, когда уровень легирования в гомоэпитаксиальной пленке превышает уровень легирования в полупроводниковой подложке.

На Фиг.3 представлена схема, иллюстрирующая предложенный способ лазерного отделения гомоэпитаксиальной пленки от полупроводниковой подложки, состоящей из того же самого полупроводникового материала, что и гомоэпитаксиальная пленка. Схема иллюстрирует лазерное отделение для случая селективного легирования подложки и гомоэпитаксиальной пленки мелкими донорными или акцепторными примесями, когда уровень легирования в полупроводниковой подложке превышает уровень легирования в гомоэпитаксиальной пленке.

На Фиг.4 представлена схема, иллюстрирующая предложенный способ лазерного отделения нелегированного верхнего слоя гомоэпитаксиальной пленки от нелегированной полупроводниковой подложки с помощью лазерного луча, проходящего сквозь подложку и поглощающегося в нижнем слое гомоэпитаксиальной пленки, легированном мелкими донорными или акцепторными примесями.

На Фиг.5 представлена схема, иллюстрирующая предложенный способ лазерного отделения нелегированного верхнего слоя гомоэпитаксиальной пленки от нелегированной полупроводниковой подложки с помощью лазерного луча, проходящего сквозь верхний нелегированный слой и поглощающегося в нижнем слое гомоэпитаксиальной пленки, легированном мелкими донорными или акцепторными примесями.

На Фиг.6 представлены рассчитанные спектральные зависимости коэффициента поглощения света вблизи области остаточных лучей для полупроводникового кристалла нитрида галлия при различных уровнях легирования мелкими донорными примесями. Зависимости 601, 602 и 603 относятся к уровням легирования 1017, 1018 и 5·1019 см-3 соответственно.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение будет прояснено ниже на нескольких примерах его осуществления. Следует отметить, что последующее описание этих примеров осуществления является лишь иллюстративным и не является исчерпывающим.

Пример 1. Отделение гомоэпитаксиальной пленки нитрида галлия, легированной мелкими донорными примесями, от нелегированной полупроводниковой подложки нитрида галлия с помощью лазерного луча, проходящего сквозь подложку.

На Фиг.2 представлена схема лазерного отделения гомоэпитаксиальной пленки 202 нитрида галлия, толщиной 50 мкм от полупроводниковой подложки 101 нитрида галлия, толщиной 200 мкм. Уровень легирования мелкими донорными примесями кремния в гомоэпитаксиальной пленке 202 составляет 5·1019 см-3 и превышает фоновую концентрацию мелких доноров кислорода и кремния в полупроводниковой подложке 101, равный 1017 см-3.

Для отделения гомоэпитаксиальной пленки нитрида галлия используется CO2 лазер, работающий в режиме импульсной накачки на длине волны λ=10,6 мкм и генерирующий импульсы с энергией 0,1 Дж, длительностью 50 нс и частотой повторения 100 герц.

Коэффициент поглощения лазерного излучения с длиной волны λ=10 мкм в гомоэпитаксиальной пленке 202 нитрида галлия, легированной мелкими донорными примесями кремния с концентрацией 5·1019 см-3, равен 4·104 с-1, тогда как коэффициент поглощения этого излучения в нелегированной полупроводниковой подложке 101 нитрида галлия, с фоновой концентрацией мелких доноров кислорода и кремния, равной 1017 см-3, составляет 5·1019 см-1.

Соответствующие спектральные зависимости коэффициента поглощения света вблизи области остаточных лучей, рассчитанные нами для полупроводниковых кристаллов нитрида галлия с различными уровнями легирования мелкими донорными примесями, приведены на Фиг.6. Кривые 601, 602 и 603 относятся к уровням легирования 1017, 1018 и 5·1019 см-3 соответственно.

Как видно из схемы на Фиг.2, инфракрасный лазерный луч 203 проходит сквозь подложку 101 и фокусируется в пятно диаметром 1 мм, что обеспечивает плотность энергии 10 Дж/см2. Под действием сфокусированного в пятно диаметром 1 мм инфракрасного лазерного луча 203, импульсного CO2 лазера с длиной волны λ=10 мкм, слабо поглощающегося в нелегированной полупроводниковой подложке 101 нитрида галлия и сильно поглощающегося в легированной мелкими донорными примесями гомоэпитаксиальной пленке 202 нитрида галлия, происходит локальный нагрев гомоэпитаксиальной пленки 202 в области 204, определяемой пересечением инфракрасного лазерного луча 203 с гомоэпитаксиальной границей раздела 205 между нелегированной полупроводниковой подложкой 101 и легированной гомоэпитаксиальной пленкой 202. Локальный нагрев до температуры выше 900°C приводит к химическому разложению кристалла нитрида галлия на газообразный азот и жидкий галлий в области 204. Перемещение фокуса лазерного луча 203 со скоростью 10 см/с в горизонтальной плоскости, параллельной гомоэпитаксиальной границе раздела 205, приводит к последовательному разложению нитрида галлия в наборе областей 204 и ослаблению гомоэпитаксиальной границы раздела 205 между нелегированной полупроводниковой подложкой 101 и легированной гомоэпитаксиальной пленкой 202. Наклеивая затем гомоэпитаксиальную пленку 202 на временную металлическую, керамическую или пластиковую подложку и прилагая небольшое механическое или термомеханическое напряжение, можно отделить эпитаксиальную пленку 202 от подложки 101.

Пример 2. Отделение нелегированной гомоэпитаксиальной пленки нитрида галлия от легированной мелкими донорными примесями полупроводниковой подложки нитрида галлия с помощью лазерного луча, проходящего сквозь гомоэпитаксиальную пленку.

На Фиг.3 представлена схема лазерного отделения нелегированной гомоэпитаксиальной пленки 202 нитрида галлия, толщиной 100 мкм, от полупроводниковой подложки 101 нитрида галлия, толщиной 1 мм. Фоновая концентрация мелких доноров кислорода и кремния в гомоэпитаксиальной пленке 202 составляет 1017 см-3 и существенно меньше концентрации мелких донорных примесей кремния в легированной полупроводниковой подложке 101, равной 5·1019 см-3.

Для отделения гомоэпитаксиальной пленки нитрида галлия используется CO2 лазер, работающий в режиме импульсной накачки на длине волны λ=10,6 мкм и генерирующий импульсы с энергией 0,1 Дж, длительностью 50 нс и частотой повторения 100 герц. Коэффициент поглощения лазерного излучения с длиной волны λ=10 мкм в нелегированной гомоэпитаксиальной пленке 202 нитрида галлия, с фоновой концентрацией мелких доноров кислорода и кремния, равной 1017 см-3, составляет 5·101 см-1, тогда как коэффициент поглощения этого излучения в полупроводниковой подложке 101 нитрида галлия, легированной мелкими донорными примесями кремния с концентрацией 5·1019 см-3, равен 4·104 см-1. Соответствующие спектральные зависимости коэффициента поглощения света вблизи области остаточных лучей, рассчитанные нами для полупроводниковых кристаллов нитрида галлия с различными уровнями легирования мелкими донорными примесями, приведены на Фиг.6. Кривые 601, 602 и 603 относятся к уровням легирования 1017, 1018 и 5·1019 см-3 соответственно.

Как видно из схемы на Фиг.3, инфракрасный лазерный луч 203 проходит сквозь гомоэпитаксиальную пленку 202 и фокусируется в пятно диаметром 1 мм, что обеспечивает плотность энергии 10 Дж/см2.

Под действием сфокусированного в пятно диаметром 1 мм инфракрасного лазерного луча 203, импульсного CO2 лазера с длиной волны λ=10,6 мкм, слабо поглощающегося в нелегированной гомоэпитаксиальной пленке 202 нитрида галлия и сильно поглощающегося в легированной мелкими донорными примесями полупроводниковой подложке 101 нитрида галлия, происходит локальный нагрев подложки 101 в области 204, определяемой пересечением инфракрасного лазерного луча 203 с гомоэпитаксиальной границей раздела 205 раздела между легированной полупроводниковой подложкой 101 и нелегированной гомоэпитаксиальной пленкой 202. Локальный нагрев до температуры выше 900°C приводит к химическому разложению кристалла нитрида галлия на газообразный азот и жидкий галлий в области 204. Перемещение фокуса лазерного луча 203 со скоростью 10 см/с в горизонтальной плоскости, параллельной гомоэпитаксиальной границе раздела 205, приводит к последовательному разложению нитрида галлия в наборе областей 204 и ослаблению гомоэпитаксиальной границы раздела 205 между легированной полупроводниковой подложкой 101 и нелегированной гомоэпитаксиальной пленкой 202. Наклеивая затем гомоэпитаксиальную пленку 202 на временную металлическую, керамическую или пластиковую подложку и прилагая небольшое механическое или термомеханическое напряжение, можно отделить гомоэпитаксиальную пленку 202 от подложки 101.

Пример 3. Отделение нелегированного верхнего слоя гомоэпитаксиальной пленки нитрида галлия от нелегированной полупроводниковой подложки нитрида галлия с помощью лазерного луча, проходящего сквозь подложку и поглощающегося в нижнем слое гомоэпитаксиальной пленки, легированном мелкими донорными примесями. На Фиг.4 представлена схема лазерного отделения нелегированной гомоэпитаксиальной пленки 202 нитрида галлия, толщиной 50 мкм, от нелегированной полупроводниковой подложки 101 нитрида галлия, толщиной 200 мкм, с использованием легированного нижнего слоя 406 омоэпитаксиальной пленки, толщиной 1 мкм. Уровень легирования мелкими донорными примесями кремния в нижнем слое 406 гомоэпитаксиальной пленки нитрида галлия составляет 5·1019 см-3 и превышает фоновую концентрацию мелких доноров кислорода и кремния в полупроводниковой подложке 101, и верхнем слое гомоэпитаксиальной пленки 202, равный 1017 см-3.

Для отделения гомоэпитаксиальной пленки нитрида галлия используется CO2 лазер, работающий в режиме импульсной накачки на длине волны λ=10,6 мкм и генерирующий импульсы с энергией 0,1 Дж, длительностью 50 нс и частотой повторения 100 герц.

Коэффициент поглощения лазерного излучения с длиной волны λ=10,6 мкм в нижнем слое 406 гомоэпитаксиальной пленки нитрида галлия, легированном мелкими донорными примесями кремния с концентрацией 5·1019 см-3, равен 4·104 см-1, тогда как коэффициент поглощения этого излучения в нелегированной полупроводниковой подложке 101 нитрида галлия и в нелегированном верхнем слое 402 гомоэпитаксиальной пленки нитрида галлия, с фоновыми концентрациями мелких доноров кислорода и кремния, равными 1017 см-3, равен 5·101 см-1.

Соответствующие спектральные зависимости коэффициента поглощения света вблизи области остаточных лучей, рассчитанные нами для полупроводниковых кристаллов нитрида галлия с различными уровнями легирования мелкими донорными примесями, приведены на Фиг.6. Кривые 601, 602 и 603 относятся к уровням легирования 1017, 1018 и 5·1019 см-3 соответственно.

Как видно из схемы на Фиг.4, лазерный луч 203 проходит сквозь подложку 101 и фокусируется в пятно диаметром 1 мм, что обеспечивает плотность энергии 10 Дж/см2. Под действием сфокусированного в пятно диаметром 1 мм инфракрасного лазерного луча 203, импульсного СО2 лазера с длиной волны λ=10 мкм, слабо поглощающегося в нелегированной полупроводниковой подложке 101 нитрида галлия и сильно поглощающегося в легированном мелкими донорными примесями нижнем слое 406 гомоэпитаксиальной пленки нитрида галлия, происходит локальный нагрев нижнего слоя 406 гомоэпитаксиальной пленки в области 404, определяемой пересечением инфракрасного лазерного луча 203 с границей раздела 405 между нелегированной полупроводниковой подложкой 101 и легированным нижним слоем 406 гомоэпитаксиальной пленки. Локальный нагрев до температуры выше 900°C приводит к химическому разложению кристалла нитрида галлия на газообразный азот и жидкий галлий в области 404. Перемещение фокуса лазерного луча 203 со скоростью 10 см/с в горизонтальной плоскости, параллельной границе раздела 405, приводит к последовательному разложению нитрида галлия в наборе областей 404 и ослаблению границы раздела 405 между нелегированной полупроводниковой подложкой 101 и легированным нижним 406 слоем гомоэпитаксиальной пленки. Наклеивая затем нелегированный верхний слой гомоэпитаксиальной пленки 402 на временную металлическую, керамическую или пластиковую подложку и прилагая небольшое механическое или термомеханическое напряжение, можно отделить нелегированный верхний слой гомоэпитаксиальной пленки 402 с неиспарившейся частью нижнего легированного слоя 406 от подложки 101.

Пример 4. Отделение нелегированного верхнего слоя гомоэпитаксиальной пленки нитрида галлия от нелегированной полупроводниковой подложки нитрида галлия с помощью лазерного луча, проходящего сквозь верхний слой гомоэпитаксиальной пленки, и поглощающегося в нижнем слое гомоэпитаксиальной пленки легированном мелкими донорными примесями.

На Фиг.5 представлена схема лазерного отделения нелегированного слоя гомоэпитаксиальной пленки 202 нитрида галлия, толщиной 100 мкм, от нелегированной полупроводниковой подложки 101 нитрида галлия, толщиной 2 мкм, с использованием легированного нижнего слоя 406 гомоэпитаксиальной пленки нитрида галлия, толщиной 1 мкм. Уровень легирования мелкими донорными примесями кремния в нижнем слое 406 гомоэпитаксиальной пленки нитрида галлия составляет 5·1019 см-3 и превышает фоновую концентрацию мелких доноров кислорода и кремния в полупроводниковой подложке 101 и верхнем слое 402 гомоэпитаксиальной пленки, равный 1017 см-3.

Для отделения гомоэпитаксиальной пленки нитрида галлия используется CO2 лазер, работающий в режиме импульсной накачки на длине волны λ=10,6 мкм и генерирующий импульсы с энергией 0,1 Дж, длительностью 50 нс и частотой повторения 100 герц.

Коэффициент поглощения лазерного излучения с длиной волны λ=10,6 мкм в нижнем слое 406 гомоэпитаксиальной пленки нитрида галлия, легированном мелкими донорными примесями кремния с концентрацией 5·1019 см-3, равен 4·104 см-1, тогда как коэффициент поглощения этого излучения в нелегированной полупроводниковой подложке 101 нитрида галлия и в нелегированном верхнем слое 402 гомоэпитаксиальной пленки нитрида галлия, с фоновыми концентрациями мелких доноров кислорода и кремния, равными 1017 см-3, равен 5·101 см-1.

Соответствующие спектральные зависимости коэффициента поглощения света вблизи области остаточных лучей, рассчитанные нами для полупроводниковых кристаллов нитрида галлия с различными уровнями легирования мелкими донорными примесями, приведены на Фиг.6. Кривые 601, 602 и 603 относятся к уровням легирования 1017, 1018 и 5·1019 см-3 соответственно.

Как видно из схемы на Фиг.5, лазерный луч 203 проходит сквозь нелегированный верхний слой 402 эпитаксиальной пленки и фокусируется в пятно диаметром 1 мм, что обеспечивает плотность энергии 10 Дж/см2. Под действием сфокусированного в пятно диаметром 1 мм инфракрасного лазерного луча 203, импульсного CO2 лазера с длиной волны λ=10,6 мкм, слабо поглощающегося в нелегированном верхнем слое 402 гомоэпитаксиальной пленки нитрида галлия и сильно поглощающегося в легированном мелкими донорными примесями нижнем слое 406 гомоэпитаксиальной пленки нитрида галлия, происходит локальный нагрев нижнего слоя 406 гомоэпитаксиальной пленки в области 404, определяемой пересечением инфракрасного лазерного луча 203 с границей раздела 505 между нелегированным верхним слоем 402 и легированным нижнем слоем 406 гомоэпитаксиальной пленки нитрида галлия. Локальный нагрев до температуры выше 900°C приводит к химическому разложению кристалла нитрида галлия на газообразный азот и жидкий галлий в области 404. Перемещение фокуса лазерного луча 203 со скоростью 10 см/с в горизонтальной плоскости, параллельной границе раздела 405, приводит к последовательному разложению нитрида галлия в наборе областей 404 и ослаблению границы раздела 506 между нелегированным верхним слоем 402 и легированным нижним слоем 406 гомоэпитаксиальной пленки. Наклеивая затем нелегированный верхний слой 402 гомоэпитаксиальной пленки на временную металлическую, керамическую или пластиковую подложку и прилагая небольшое механическое или термомеханическое напряжение, можно отделить нелегированный верхний слой 402 гомоэпитаксиальной пленки от неиспарившейся части нижнего слоя 406 и подложки 101.

Пример 5. Отделение нелегированной гомоэпитаксиальной пленки карбида кремния 4H-SiC от легированной мелкими донорными примесями полупроводниковой подложки карбида кремния 4H-SiC с помощью лазерного луча, проходящего сквозь гомоэпитаксиальную пленку.

На Фиг.3 представлена схема, лазерного отделения нелегированной гомоэпитаксиальной пленки 202 карбида кремния 6Н-SiC, толщиной 100 мкм, от полупроводниковой подложки 101 карбида кремния 6H-SiC, толщиной 400 мкм. Фоновая концентрация мелких доноров в эпитаксиальной пленке 202 меньше чем 1017 см-3 и существенно меньше концентрации мелких донорных примесей азота в легированной полупроводниковой подложке 101, равной 5·1019 см-3.

Для отделения гомоэпитаксиальной пленки карбида кремния 6Н-SiC используется лазер на монооксиде углерода CO, работающий в режиме импульсной накачки на длине волны λ=5,2 мкм и генерирующий импульсы с энергией 0,4 Дж, длительностью 50 нс и частотой повторения 10 герц. Коэффициент поглощения лазерного излучения с длиной волны λ=5,2 мкм в нелегированной гомоэпитаксиальной пленке 202 карбида кремния 6H-SiC, с фоновой концентрацией мелких доноров, меньшей чем 1017 см-3, составляет 10 см-1 (А.М.Hofmeister, K.М.Pitman, A.F.Goncharov, and А.K.Speck The Astrophysical Journal, 696:1502-1516, 2009 May 10), тогда как коэффициент поглощения этого излучения в полупроводниковой подложке 101 карбида кремния 6H-SiC, легированной мелкими донорными примесями азота с концентрацией 5·1019 см-3, превосходит 104 см-1.

Как видно из схемы на Фиг.3, лазерный луч 203 проходит сквозь гомоэпитаксиальную пленку 202 и фокусируется в пятно диаметром 1 мм, что обеспечивает плотность энергии 50 Дж/см2.

Под действием сфокусированного в пятно диаметром 1 мм инфракрасного лазерного луча 203, импульсного лазера на монооксиде углерода CO с длиной волны λ=5,2 мкм, слабо поглощающегося в нелегированной гомоэпитаксиальной пленке 202 карбида кремния 6Н-SiC и сильно поглощающегося в легированной мелкими донорными примесями полупроводниковой подложке 101 карбида кремния 6H-SiC, происходит локальный нагрев подложки 101 в области 204, определяемой пересечением инфракрасного лазерного луча 203 с границей раздела 205 между легированной полупроводниковой подложкой 101 и нелегированной гомоэпитаксиальной пленкой 202. Локальный нагрев до температуры выше 2800°C приводит к химическому разложению карбида кремния 4H-SiC кристалла нитрида галлия на кремний и углерод в области 204. Перемещение фокуса лазерного луча 203 со скоростью 2 см/с в горизонтальной плоскости, параллельной границе 205 раздела, приводит к последовательному разложению карбида кремния 4H-SiC в наборе областей 204 и ослаблению границы 205 раздела между легированной полупроводниковой подложкой 101 и нелегированной гомоэпитаксиальной пленкой 202. Наклеивая затем эпитаксиальную пленку 202 на временную металлическую, керамическую или пластиковую подложку и прилагая небольшое механическое или термомеханическое напряжение, можно отделить эпитаксиальную пленку 202 от подложки 101.

Пример 6. Отделение слабо легированной гомоэпитаксиальной пленки кремния от сильно легированной мелкими акцепторными примесями бора полупроводниковой подложки кремния с помощью лазерного луча, проходящего сквозь гомоэпитаксиальную пленку.

На Фиг.3 представлена схема лазерного отделения слабо легированной гомоэпитаксиальной пленки 202 кремния, толщиной 50 мкм, от полупроводниковой подложки 101 кремния, толщиной 700 мкм. Концентрация мелких акцепторных примесей бора в гомоэпитаксиальной пленке 202 равна 1017 см-3 и существенно меньше концентрации мелких акцепторных примесей бора в легированной полупроводниковой подложке 101, равной 1019 см-3.

Для отделения гомоэпитаксиальной пленки кремния используется CO2 лазер, работающий в режиме импульсной накачки на длине волны λ=10,6 мкм и генерирующий импульсы с энергией 0,1 Дж, длительностью 50 нс и частотой повторения 100 герц.

Коэффициент поглощения лазерного излучения с длиной волны λ=10, 6 мкм в слабо легированной гомоэпитаксиальной пленке 202 кремния, с концентрацией мелких акцепторов, равной 1017 см-3, составляет 12 см-1 (Hara, H. and Y.Nishi, J. Phys. Soc. Jpn 21, 6, 1222, 1966), тогда как коэффициент поглощения этого излучения в полупроводниковой подложке 101 кремния, легированной мелкими акцепторными примесями бора с концентрацией 1019 см-3, равен 3000 см-1.

Как видно из схемы на Фиг.3, инфракрасный лазерный луч 203 проходит сквозь гомоэпитаксиальную пленку 202 и фокусируется в пятно диаметром 0,5 мм, что обеспечивает плотность энергии 40 Дж/см2.

Под действием сфокусированного в пятно диаметром 0,5 мм инфракрасного лазерного луча 203, импульсного CO2 лазера с длиной волны λ=10,6 мкм, слабо поглощающегося в нелегированной гомоэпитаксиальной пленке 202 кремния и сильно поглощающегося в легированной мелкими акцепторными примесями бора полупроводниковой подложке 101 кремния, происходит локальный нагрев подложки 101 в области 204, определяемой пересечением инфракрасного лазерного луча 203 с границей раздела 205 между сильно легированной полупроводниковой подложкой 101 и слабо легированной гомоэпитаксиальной пленкой 202. Локальный нагрев до температуры выше 1400°C приводит к частичному расплавлению и аморфизации кристалла кремния области 204. Перемещение фокуса лазерного луча 203 со скоростью 20 см/с в горизонтальной плоскости, параллельной границе раздела 205, приводит к последовательному расплавлению и аморфизации кристалла кремния в наборе областей 204 и ослаблению границы раздела 205 между сильно легированной полупроводниковой подложкой 101 и слабо легированной гомоэпитаксиальной пленкой 202. Наклеивая затем гомоэпитаксиальную пленку 202 на временную металлическую, керамическую или пластиковую подложку и прилагая небольшое механическое или термомеханическое напряжение, можно отделить эпитаксиальную пленку 202 от подложки 101.

Несмотря на то что настоящее изобретение было описано и проиллюстрировано примерами вариантов осуществления изобретения, необходимо отметить, что настоящее изобретение ни в коем случае не ограничено приведенными примерами.

1. Способ лазерного отделения эпитаксиальной пленки или слоя эпитаксиальной пленки от ростовой подложки эпитаксиальной полупроводниковой структуры, характеризующийся тем, что:
- при выращивании эпитаксиальной пленки или слоя эпитаксиальной пленки используют селективное легирование мелкими донорными или акцепторными примесями некоторых областей эпитаксиальной структуры, так что результирующая концентрация мелких примесей в селективно легированных областях существенно превосходит фоновую концентрацию в нелегированных областях,
- направляют сфокусированный лазерный луч на эпитаксиальную структуру так, что фокус луча расположен в селективно легированных областях эпитаксиальной структуры, в которых происходит поглощение лазерного излучения,
- перемещают лазерный луч с осуществлением сканирования фокусом луча селективно легированных областей эпитаксиальной структуры с частичным термическим разложением селективно легированных областей и уменьшением их механической прочности,
- после лазерного сканирования эпитаксиальную структуру наклеивают на временную подложку и отделяют эпитаксиальную пленку или слой эпитаксиальной пленки от ростовой подложки или ростовой подложки с частью эпитаксиальной пленки посредством приложения механического или термомеханического напряжения.

2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что эпитаксиальная пленка или слой эпитаксиальной пленки выращены методом гомоэпитаксии.

3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что селективно легированной областью является подложка или поверхностный слой подложки.

4. Способ по п.1, характеризующийся тем, что селективно легированной областью является эпитаксиальная пленка или нижний слой эпитаксиальной пленки.

5. Способ по п.1, характеризующийся тем, что материалом эпитаксиальной структуры является полупроводник из элемента четвертой группы Периодической таблицы элементов.

6. Способ по п.1, характеризующийся тем, что материалом эпитаксиальной структуры является полупроводниковое соединение из элементов четвертой группы Периодической таблицы элементов.

7. Способ по п.1, характеризующийся тем, что материалом эпитаксиальной структуры является полупроводниковое соединение из элементов третьей и пятой групп Периодической таблицы элементов.

8. Способ по п.1, характеризующийся тем, что материалом эпитаксиальной структуры является полупроводниковое соединение из элементов второй и шестой групп Периодической таблицы элементов.

9. Способ по п.1, характеризующийся тем, что для отделения гомоэпитаксиальных пленок от ростовой подложки используют лазер с длиной волны, которая лежит в следующих диапазонах длин волн: для полупроводников кремния, германия и арсенида галлия в диапазоне 6 мкм ≤ λ ≤ 48 мкм, для нитрида галлия в диапазоне 4 мкм ≤ λ ≤ 32 мкм, для карбида кремния 3 мкм ≤ λ ≤ 24 мкм, для нитрида алюминия в диапазоне 2,5 мкм ≤ k ≤ 20 мкм и для алмаза 2 мкм ≤ λ ≤ 16 мкм.

10. Способ по п.1, характеризующийся тем, что в качестве лазера используют инфракрасный газовый лазер с импульсной накачкой на двуокиси углерода СО2 или монооксиде углерода СО.

11. Способ лазерного отделения эпитаксиальной пленки или слоя эпитаксиальной пленки от ростовой подложки эпитаксиальной полупроводниковой структуры, характеризующийся тем, что:
- при выращивании эпитаксиальной пленки или слоя эпитаксиальной пленки используют селективное легирование мелкими донорными или акцепторными примесями некоторых областей эпитаксиальной структуры, так что результирующая концентрация мелких примесей в селективно легированных областях существенно превосходит фоновую концентрацию в нелегированных областях,
- наклеивают эпитаксиальную структуру на временную подложку,
- направляют сфокусированный лазерный луч на эпитаксиальную структуру так, что фокус луча расположен в селективно легированных областях эпитаксиальной структуры, в которых происходит поглощение лазерного излучения,
- перемещают лазерный луч с осуществлением сканирования фокусом луча селективно легированных областей эпитаксиальной структуры с частичным термическим разложением селективно легированных областей и уменьшением их механической прочности,
- отделяют эпитаксиальную пленку или слой эпитаксиальной пленки от ростовой подложки или ростовой подложки с частью эпитаксиальной пленки посредством приложения механического или термомеханического напряжения.

12. Способ по п.11, характеризующийся тем, что эпитаксиальная пленка или слой эпитаксиальной пленки выращены методом гомоэпитаксии.

13. Способ по п.11, характеризующийся тем, что селективно легированной областью является подложка или поверхностный слой подложки.

14. Способ по п.11, характеризующийся тем, что селективно легированной областью является эпитаксиальная пленка или нижний слой эпитаксиальной пленки.

15. Способ по п.11, характеризующийся тем, что материалом эпитаксиальной структуры является полупроводник из элемента четвертой группы Периодической таблицы элементов.

16. Способ по п.11, характеризующийся тем, что материалом эпитаксиальной структуры является полупроводниковое соединение из элементов четвертой группы Периодической таблицы элементов.

17. Способ по п.11, характеризующийся тем, что материалом эпитаксиальной структуры является полупроводниковое соединение из элементов третьей и пятой групп Периодической таблицы элементов.

18. Способ по п.11, характеризующийся тем, что материалом эпитаксиальной структуры является полупроводниковое соединение из элементов второй и шестой групп Периодической таблицы элементов.

19. Способ по п.11, характеризующийся тем, что для отделения гомоэпитаксиальных пленок от ростовой подложки используют лазер с длиной волны, которая лежит в следующих диапазонах длин волн: для полупроводников кремния, германия и арсенида галлия в диапазоне 6 мкм ≤ λ ≤ 48 мкм, для нитрида галлия в диапазоне 4 мкм ≤ λ ≤ 32 мкм, для карбида кремния 3 мкм ≤ λ ≤ 24 мкм, для нитрида алюминия в диапазоне 2,5 мкм ≤ λ ≤ 20 мкм и для алмаза 2 мкм ≤ λ ≤ 16 мкм.

20. Способ по п.11, характеризующийся тем, что в качестве лазера используют инфракрасный газовый лазер с импульсной накачкой на двуокиси углерода СО2 или монооксиде углерода СО.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к микроэлектронике, оптической и оптоэлектронной технике, к нелитографическим микротехнологиям формирования на подложках тонкопленочных рисунков из наносимых на ее поверхность веществ.

Изобретение относится к полупроводниковой технологии и может быть использовано при изготовлении микро-, наноэлектронных и оптоэлектронных устройств, в частности тонкопленочных транзисторов, ячеек энергонезависимой памяти, солнечных элементов.
Изобретение относится к области полупроводниковой микроэлектроники и предназначено для создания полупроводниковых приборов на основе МДП-транзисторных структур, технология изготовления которых предусматривает использование плазменных обработок на этапе формирования металлизации приборов.

Изобретение относится к способам создания подложек, применимых в качестве эмиттеров ионов химических соединений в аналитических приборах, предназначенных для определения состава и количества химических соединений в аналитических приборах, в частности в масс-спектрометрах и спектрометрах ионной подвижности.

Изобретение относится к технологии арсенид галлиевой микроэлектроники и может быть использовано для снижения плотности поверхностных состояний как на свободной поверхности полупроводника, так и на границе раздела металл-полупроводник и диэлектрик-полупроводник.

Изобретение относится к системам контроля и, в частности, к системам контроля работы лазеров. .

Изобретение относится к способу изготовления трехмерно расположенных проводящих и соединительных структур для объемных и энергетических потоков. .

Изобретение относится к устройствам для удаления нежелательных поверхностных примесей с плоской или имеющей нерегулярную форму поверхности подложки 12 высокоэнергетическим излучением.

Изобретение относится к базовой плате и способу ее производства
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полупроводниковых структур с пониженной плотностью дефектов

Изобретение относится к различным областям техники, использующим материалы с развитыми поверхностями в виде многослойных наноструктур для производства солнечных батарей, фотоприемных устройств, катализаторов, высокоэффективных люминесцентных источников света. В способе создания многослойной наноструктуры на одну из поверхностей прозрачного для лазерного излучения материала наносят дифракционную решетку и воздействуют на этот материал импульсом лазерного излучения, вызывают дифракцию и многолучевую интерференцию лазерного луча у поверхности дифракционной решетки в области лазерного пятна, образуют в этой области множество отраженных от дифракционной решетки лазерных лучей, вызывают последовательно в точках их отражения от дифракционной решетки локальное выделение энергии лазерного луча, плавление прозрачного для лазерного излучения материала, образование центров кристаллизации, взрывную кристаллизацию прозрачного для лазерного излучения материала по отраженным от дифракционной решетки лучам после завершения действия импульса лазерного излучения и одновременно создают множество срощенных между собой слоев из прозрачного для лазерного излучения материала. Изобретение позволяет создавать многослойные наноструктуры из многих сотен слоев за время длительности одного импульса лазерного излучения. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области микроэлектроники, фотовольтаики, к не литографическим технологиям структурирования кремниевых подложек, в частности к способам структурирования поверхности монокристаллического кремния с помощью лазера. Способ согласно изобретению включает обработку поверхности монокристаллического кремния ориентации (111) с помощью импульсного излучения лазера, сфокусированного перпендикулярно поверхности обработки с длительностью импульса 15 нс, при этом предварительно монокристаллический кремний ориентации (111) помещают в ультразвуковую ванну и обрабатывают в спирте в течение 30 минут, а обработку лазером ведут импульсами с длиной волны 266 нм и частотой 6 Гц, при этом число импульсов составляет 5500-7000 с плотностью энергии на обрабатываемой поверхности 0,3 Дж/см2. Изобретение обеспечивает формирование периодических пирамидальных структур на поверхности монокристаллического кремния, имеющих монокристаллическую структуру и три кристаллографические грани ориентации (111). 1 табл., 5 ил.

Изобретение относится к технологическим процессам получения легированных алмазов, которые могут быть использованы в электронике и приборостроении, а также в качестве ювелирного камня. Легированный алмаз получают методом химического осаждения из газовой фазы (ХОГФ) на подложку в реакционной камере 2. Легирующий компонент 7 берут в твердом состоянии и размещают в камере легирования 3, в которой выполнено не менее трех присоединительных фланцев, два из которых служат для присоединения камеры легирования 3 к линии подачи рабочего газа 1, а третий - для прохождения лазерного излучения 8 в импульсном режиме через прозрачное окно 5 внутрь камеры легирования 3 для распыления легирующего компонента 7, причем концентрацию легирующего компонента 7 в алмазе регулируют путем варьирования параметров лазера: тока накачки лазерного диода, частоты лазерных импульсов, расстояния от фокуса лазерного излучения до поверхности легирующего компонента. В качестве рабочего газа может быть использована смесь водорода и метана в объемных соотношениях от 98:2% до 90:10%. Дополнительно в рабочий газ может быть введен кислород. Изобретение позволяет прецизионно и в широком диапазоне концентраций (от 1014 атом/см3 до 9×1019 атом/см3) легировать алмаз различными элементами, такими как бор, сера, кремний в процессе его роста путем ХОГФ. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл., 4 пр.

Изобретение относится к технологии выращивания эпитаксиальных слоев полупроводниковых кристаллов нитридов третьей группы на слоистой кристаллической структуре с оптически ослабленной границей. Предлагаемый способ основан на использовании лазерного излучения с длиной волны и мощностью, подобранными таким образом, чтобы лазерное излучение поглощалось вблизи одной из границ слоистой кристаллической структуры и частично разрушало нитрид третьей группы вблизи этой границы, ослабляя механическую прочность указанной границы и всей слоистой кристаллической структуры. Полученные таким способом кристаллические структуры с оптически ослабленной границей могут использоваться в качестве подложек для выращивания эпитаксиальных кристаллических слоев нитридов третьей группы и позволяют существенно ослабить механические напряжения, возникающие из-за рассогласования параметров кристаллических решеток и коэффициентов термического расширения. Ослабление механических напряжений приводит к уменьшению изгиба эпитаксиальных слоев и снижает количество ростовых дефектов в эпитаксиальных слоях. Кроме этого, приложение механического или термомеханического напряжения к эпитаксиальным слоям, выращенным на кристаллических структурах с оптически ослабленной границей, позволяет легко отделять по оптически ослабленной границе полученные эпитаксиальные слои от исходной подложки. 7 з.п. ф-лы, 20 ил., 7 пр.

Использование: для формирования на подложках наноструктур, изготовления быстродействующих фотоприемников и детекторов электромагнитных колебаний терагерцового диапазона. Сущность изобретения заключается в том, что способ изготовления детекторов терагерцового диапазона электромагнитных волн с поверхностно-барьерными диодами включает формирование на поверхности полупроводниковой пластины слоя изолятора с отверстиями, лазерно-пиролитическое нанесение металла анода и формирование антенны, слой изолятора напыляют в вакууме на полупроводниковую пластину с предварительно осажденным на ее поверхность слоем не соприкасающихся между собой наносфер, после чего получают отверстия удалением наносфер и затем формируют анодный электрод адресуемым лазерно-пиролитическим нанесением металла в атмосфере, содержащей пары летучего химического соединения металла, на участок изолятора с перекрытием краев отверстия, продолжая нанесение до образования антенны. Технический результат: обеспечение возможности увеличения разрешающей способности лазерно-пиролитического нанесения анодного электрода поверхностно - барьерного диода. 4 ил.

Изобретение относится к микроэлектронике, оптической и оптоэлектронной технике. Cпособ получения рельефа на поверхности светоизлучающих кристаллов полупроводниковых светодиодов локальными эрозионными воздействиями на поверхность, при этом в соответствии с изобретением, эрозия производится оптико-термическим действием импульсного лазерного излучения, проникающего в кристалл, с глубиной поглощения в кристалле, близкой к глубине эрозии, и длительностью лазерных импульсов, меньшей времени распространения тепловой волны нагревания кристалла на глубину эрозии, причем энергия импульса лазерного излучения не менее приводящей к процессу поверхностного испарения кристалла. Изобретение обеспечивает возможность повышения эффективности излучения светодиодов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области нанотехнологий, в частности к получению наноструктур на поверхности полупроводника. Способ модификации полупроводниковой пленки согласно изобретению заключается в том, что воздействуют на полупроводниковую пленку непрерывным лазерным излучением с энергией кванта превосходящей ширину запрещенной зоны в диапазоне мощности от 5 до 10 Вт, при диаметре лазерного пучка на поверхности пленки от 30 до 100 мкм, так чтобы интенсивность воздействия не превышала 106 Вт/см2, при сканировании поверхности пленки со скоростью от 40 до 160 мкм/с. Изобретение упрощает технический процесс, не требуется специального оборудования и позволяет охватывать устройства с характерным периодом расположения элементов на поверхности от 100 нм до 1 мкм.8 ил.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии отжига полупроводниковых структур. Изобретение обеспечивает снижение токов утечек в полупроводниковых структурах, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличение процента выхода годных. В способе отжига полупроводниковых структур после формирования контактно-металлизационной системы Al/W - Ti/n+ - поли Si структуру обрабатывают Ar лазером с длиной волны излучения 0,51 мкм, в режиме непрерывного излучения, со скоростью сканирования 3-5 мм/с, при мощности в луче 5-13 Вт. 1 табл.
Наверх