Способ изготовления матричного фчэ на основе gaas



Владельцы патента RU 2633656:

Акционерное общество "НПО "Орион" (RU)

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводникового фотоприемника (ФП) и может быть использовано при создании матричных ФП различного назначения. Способ изготовления матричного ФЧЭ на основе GaAs, в котором согласно изобретению базовую область МФЧЭ после гибридизации с БИС мультиплексором утоньшают от 500 мкм до 20-40 мкм с помощью ХМП, включающего обработку пластины МФЧЭ вращающимся полировальником, утоньшение проводят сначала ХМП от толщины 500 мкм до 40-50 мкм полирующим составом, содержащим (10,0÷45,0) г/л водного раствора гипохлорита натрия и (0,5÷3,0) г/л водного раствора гидроокиси натрия, а затем проводят с помощью ХМП утоньшение базовой области до толщины 20-40 мкм в полирующем составе, содержащем в качестве комплексообразователя винную кислоту при концентрации 7,0÷70,0% об., окислителя - пероксид водорода при концентрации 7,0÷70,0% об., смазки - этиленгликоль при концентрации 5,0÷15,0% об., остальное - деионизованная вода. Изобретение обеспечивает плоскостность МФЧЭ не хуже 1 мкм с сохранением первоначальной геометрии. 2 пр.

 

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводникового фотоприемника (ФП) и может быть использовано при создании матричных ФП различного назначения.

Предлагаемый способ изготовления матричного фотоприемника заключается в том, что фоточувствительный элемент на основе GaAs гибридизируют с БИС мультиплексора, образуя заготовку фотоприемника, заливают промежуточное пространство между МФЧЭ (матричный фоточувствительный элемент) и БИС клеем-расплавом и методом ХМП (химико-механическое полирование) утоньшают базовую область МФЧЭ с толщин от нескольких сот мкм до десятков мкм, например от 500 мкм до толщины 20-40 мкм.

Изобретение обеспечивает плоскостность МФЧЭ не хуже 1 мкм с сохранением первоначальной геометрии. Способ может быть также использован для утоньшения пластин GaAs.

Известен способ изготовления МФЧЭ из объемного материала после гибридизации с БИС МП [тезисы докладов XIX Международной научно-технической конференции по фотоэлектронике и приборам ночного видения 23-26 мая 2006 г. «Исследование характеристик МФП с тонкой базовой областью на основе InSb», 2006 г., стр. 118]. Однако в нем не описано, каким образом осуществляется утоньшение базовой области МФЧЭ.

Известен способ [RU 2460174] изготовления МФЧЭ. В качестве примера приводится утоньшение базовой области ФЧЭ на основе InSb. Однако этот способ не годится для утоньшения гибридизированного МФЧЭ на основе GaAs с БИС мультиплексора от толщины 500 мкм до 10-20 мкм, так как не позволяет сохранить первоначальную геометрию.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ обработки пластин GaAs, использующий безабразивный метод химико-механической полировки [RU 2545295], который принимаем за прототип.

Способ включает одноэтапную обработку пластин GaAs на вращающемся полировальнике с закрепленной на нем х/б тканью с помощью полирующего состава, не содержащего абразива.

Полирующий состав включает в себя в качестве комплексообразователя винную кислоту при концентрации 7,0÷70,0% об., окислителя - пероксид водорода при концентрации 7,0÷70,0% об., смазки - этиленгликоль при концентрации 5,0±15,0% об., остальное - деионизованная вода.

Полировкой достигалась зеркальная поверхность 14 класса чистоты по ГОСТ 11141-84, плоскостность не хуже 2-3 мкм.

Однако известный способ не позволяет сохранять габариты (длина и ширина) пластин, что является одним из основных требований при выполнении задачи утоньшения базовой области МФЧЭ после его гибридизации с БИС мультиплексора.

Предложенное изобретение решает задачу сохранения габаритов пластин при утоньшении базовой области МФЧЭ после его гибридизации с БИС мультиплексора.

Технический результат достигается тем, что после выполнения технологической операции закрепления МФЧЭ (для проведения утоньшения) утоньшение проводят сначала ХМП от толщины 500 мкм до 40-50 мкм полирующим составом, содержащим (10,0÷45,0) г/л водного раствора гипохлорита натрия и (0,5÷3,0) г/л водного раствора гидроокиси натрия, а затем проводят [RU 2545295] с помощью ХМП утоньшение базовой области до толщины 20-40 мкм в полирующем составе, содержащем в качестве комплексообразователя винную кислоту при концентрации 7,0÷70,0% об., окислителя - пероксид водорода при концентрации 7,0÷70,0% об., смазки - этиленгликоль при концентрации 5,0÷15,0% об., остальное - деионизованная вода.

Процесс проводят с помощью вращающегося полировальника со скоростью вращения n=20 мин-1 с закрепленной на нем х/б тканью. Раствор подается в зону полировки дозиметром со скоростью 0,8÷1,5 мл в минуту при давлении на МФЧЭ Р=5 кПа. Процессы ХМП заканчиваются промывкой МФЧЭ деионизованной водой.

При утоньшении базовой области от толщины 500 мкм до 40-50 мкм образующаяся на поверхности в процессе полирования окисная пленка непрерывно удаляется полировальником, в отличие от окисной пленки на боковых (неполируемых) гранях, которая не удаляется и фиксируется в определенном размере. Что обеспечивает сохранение габарита утоньшаемой базовой области МФЧЭ.

При утоньшении базовой области от 40-50 мкм до толщины 20-40 мкм боковые грани базовой области МФЧЭ подвергаются подтравливанию, однако из-за незначительного времени обработки на этом этапе габариты базовой области МФЧЭ существенно не изменяются.

Пример 1

После гибридизации проводят ХМП базовой области МФЧЭ на основе GaAs, утоньшение производится от толщины 480 мкм. Полирующим составом является водный раствор объемом один литр, который содержи; 30,0 г гипохлорита натрия и 2,0 г гидроокиси натрия. Скорость съема материала составляет 1 мкм/мин при давлении 5,0 кПа. Процесс проводят до толщины 40÷50 мкм и заканчивают промывкой МФЧЭ деионизованной водой. Последующее утоньшение базовой области МФЧЭ от 30-40 мкм до 20-40 мкм проводят с помощью ХМП в полирующем составе, об. %: пероксид водорода - 30, водный раствор винной кислоты (30%) - 35, этиленгликоль -10, остальное - деионизованная вода.

Пример 2

После гибридизации проводят ХМП базовой области МФЧЭ на основе GaAs. Полирующим составом является водный раствор объемом 1 литр, который содержит 45,0 г гипохлорита натрия и 3,0 г гидроокиси натрия. Скорость съема материала составляет 3 мкм/мин при давлении 5,0 кПа. Последующее утоньшение базовой области МФЧЭ от 40-50 мкм до 20-40 мкм проводят с помощью ХМП в полирующем составе, об. %: пероксид водорода - 60, водный раствор винной кислоты (30%) - 20, этиленгликоль - 10, остальное - деионизованная вода.

Все ФЧЭ имели плоскостность не более 1 мкм, поверхность соответствовала 14 классу чистоты по ГОСТ 1141-81. Габариты ФЧЭ уменьшились не более, чем на 20 мкм с каждой стороны.

Способ изготовления матричного ФЧЭ на основе GaAs, в котором базовую область МФЧЭ после гибридизации с БИС мультиплексором утоньшают от 500 мкм до 20-40 мкм с помощью ХМП, включающего обработку пластины МФЧЭ вращающимся полировальником, утоньшение проводят сначала ХМП от толщины 500 мкм до 40-50 мкм полирующим составом, содержащим (10,0÷45,0) г/л водного раствора гипохлорита натрия и (0,5÷3,0) г/л водного раствора гидроокиси натрия, а затем проводят с помощью ХМП утоньшение базовой области до толщины 20-40 мкм в полирующем составе, содержащем в качестве комплексообразователя винную кислоту при концентрации 7,0÷70,0% об., окислителя - пероксид водорода при концентрации 7,0÷70,0% об., смазки - этиленгликоль при концентрации 5,0÷15,0% об., остальное - деионизованная вода.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области полупроводниковых приборов, а именно к структуре фотопреобразователей на основе монокристаллического или поликристаллического кремния и к линии по производству фотопреобразователей.

Изобретение относится к способу изготовления многоэлементных или матричных фотоприемников на основе антимонида индия. Многоэлементный фотоприемник на основе антимонида индия включает матрицу фоточувствительных элементов (МФЧЭ) с антиотражающим покрытием на освещаемой стороне фоточувствительных элементов (ФЧЭ), соединенных микроконтактами со схемой считывания.

Согласно изобретению предложен способ изготовления солнечных батарей, содержащий этапы формирования пленки SiNx поверх второй главной поверхности полупроводниковой подложки n-типа; формирования диффузионного слоя p-типа поверх первой главной поверхности полупроводниковой подложки n-типа после стадии формирования пленки SiNx; и формирования поверх диффузионного слоя p-типа пассивирующей пленки, состоящей из пленки SiO2 или пленки оксида алюминия.

Изобретение относится к способам получения тройных нано-гетероструктур из полупроводниковых материалов, характеризующихся различной шириной запрещенной зоны, и может быть использовано при разработке фотокатализаторов на основе нано-гетероструктурных материалов в фотоэлектрохимических и фотокаталитических устройствах для получения чистого водорода и кислорода, синтеза органических молекул.

Изобретение относится к способам коммутации ячеек фотоэлектрических преобразователей на основе кристаллического кремния, в частности к способу контактирования контактных шин к пластинам фотоэлектрических преобразователей с применением адгезивов и ультразвуковой пайки.

Изобретение относится к области оптоэлектронной техники и может быть использовано для создания переизлучающих текстурированных покрытий для использования в тонкопленочных солнечных элементах.

Изобретение относится к технологии сборки гибридных матричных фотоприемных устройств (МФПУ). Одной из основных операций при изготовлении МФПУ является сборка кристаллов в корпус с последующим соединением контактных площадок кристалла БИС с внешними выводами корпуса МФПУ.

Изобретения могут быть использованы для формирователя сигналов изображения в инфракрасной области спектра. Гетероструктурный диод с p-n-переходом содержит подложку на основе HgCdTe, главным образом n-легированную, причем упомянутая подложка содержит первую часть (4), имеющую первую концентрацию кадмия, вторую часть (11), имеющую вторую концентрацию кадмия больше, чем первая концентрация кадмия, причем вторая часть(11) образует гетероструктуру с первой частью (4), р+-легированную зону (9) или р-легированную зону, расположенную в концентрированной части (11) и продолжающуюся в первую часть (4) и образующую p-n-переход (10) с n-легированным участком первой части (4), называемым базовой подложкой (1), при этом концентрированная часть (11) расположена только в р+-легированной зоне (9) и образует карман (12) по существу с постоянной концентрацией кадмия.

Изобретение может быть использовано в современных системах дальнометрии, управления неподвижными и движущимися объектами, зондирования облачности, контроля рельефа местности и т.д.

Изобретение относится к области полупроводникового материаловедения, а именно – к технологии получения тонких фоточувствительных пленок селенида свинца, широко используемых в изделиях оптоэлектроники в ИК-диапазоне 1-5 мкм, лазерной и сенсорной технике.

Изобретение относится к технологии материалов электронной техники, а именно к способам получения эпитаксиальных слоев узкозонных полупроводниковых твердых растворов CdxHg1-xTe для изготовления на их основе фотовольтаических приемников инфракрасного излучения. Способ получения эпитаксиальных слоев CdxHg1-xTe из раствора на основе теллура включает выращивание эпитаксиального слоя CdxHg1-xTe (0,19<х<0,33) методом жидкофазной эпитаксии в запаянной кварцевой ампуле при температуре 500÷513°С на подложку Cd1-yZnyTe (0,02<y<0,06) с кристаллографической ориентацией поверхности (111)В±0,5°, расположенную горизонтально над слоем жидкой фазы высотой от 1 до 2 мм, в условиях принудительного охлаждения системы подложка/раствор на 6÷11°С, в зависимости от требуемой толщины эпитаксиального слоя, и предварительное растворение поверхностного слоя подложки в перегретом не более чем на 2° относительно температуры ликвидуса растворе на основе теллура, из которого проводится выращивание эпитаксиального слоя, при этом охлаждение системы проводят со скоростью снижения температуры 0,2÷0,5 град/мин, начиная с момента контакта подложки с перегретым раствором. Техническим результатом изобретения является воспроизводимое получение эпитаксиальных слоев CdxHg1-xTe диаметром до 50 мм без отклонения формы поверхности от формы поверхности подложки с высотой микрорельефа на поверхности эпитаксиального слоя не более 60 нм и разнотолщинностью эпитаксиального слоя по его площади не более 1 мкм при номинальном значении толщины в интервале от 10 до 20 мкм. 1 табл.

Способ изготовления солнечного элемента включает в себя формирование с высокой производительностью просветляющей пленки, содержащей нитрид кремния, причем упомянутая просветляющая пленка обладает превосходным пассивирующим эффектом. В способе изготовления солнечного элемента согласно изобретению используется установка (100) усиленного непрямой плазмой химического осаждения из газовой фазы для формирования на полупроводниковой подложке (102) первой пленки нитрида кремния при перемещении полупроводниковой подложки (102) в камере (101) осаждения, с использованием потока плазмы от первой плазменной камеры (111), и дальнейшего формирования второй пленки нитрида кремния, которая имеет состав, отличный от упомянутой первой пленки нитрида кремния, с использованием потока плазмы от второй плазменной камеры (112), в которую были введены газообразный аммиак и газообразный силан при другом соотношении расходов, чем в первой плазменной камере (111). Установка (100) усиленного непрямой плазмой химического осаждения из газовой фазы снабжена камерой (101) осаждения; плазменными камерами (111, 112), имеющими участки (111а, 112а) возбуждения, которые возбуждают газообразный аммиак, и участки (111b, 112b) активации реакции, которые активируют возбужденный газообразный аммиак посредством введения туда газообразного силана; и регулятор (113) расхода, который регулирует соотношение расходов газообразного аммиака и газообразного силана для каждой из упомянутых плазменных камер (111, 112). Изобретение обеспечивает высокую производительность формирования просветляющей пленки и улучшенный просветляющий эффект. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.

Настоящее изобретение относится к способу изготовления солнечного элемента, имеющего долговременную надежность и высокую эффективность, причем упомянутый способ включает в себя: этап нанесения пастообразного электродного вещества на просветляющую пленку, сформированную на стороне светопринимающей поверхности полупроводниковой подложки, имеющей по меньшей мере pn-переход, причем упомянутое электродное вещество содержит проводящий материал; и этап обжига электрода, включающий в себя локальную термообработку для подачи тепла так, что обжигают по меньшей мере часть проводящего материала посредством облучения лазерным лучом только участка с нанесенным электродным веществом, и термообработку всего объекта для нагревания полупроводниковой подложки целиком до температуры ниже 800°C. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.

Изобретение относится к оптоэлектронным приборам, в частности к нанотехнологиям солнечно-слепых фотодетекторов ближнего ультрафиолетового излучения (БУФИ) на основе 1D наноструктурированного оксида цинка. Изобретение обеспечивает повышение спектральной чувствительности солнечно-слепого фотодетектора к БУФИ и снижение его времени отсечки τотс при смещающем напряжении U≤1 В, упрощение технологии изготовления такого фотодетектора, снижение ее энергозатратности и повышение уровня экологичности, исключение необходимости использования платины, золота, палладия, индия, графена в элементах конструкции указанного прибора. Данная задача решается за счет катодного импульсного электрохимического осаждения из водного нитратного электролита при 55-65°С в течение 60 минут на высокопроводящую прозрачную для БУФИ неподвижную подложку массива срастающихся у оснований наностержней ZnO со средней длиной 0.65 мкм и средним диаметром несросшихся участков вблизи верхних концов 0.30 мкм, последующей термовакуумной металлизации под углом к вертикали тонкопленочным алюминием через теневую алюминиевую маску верхних концов наностержней ZnO и высокопроводящей поверхности подложки за пределами их массива, формирования высокопроводящих эпоксидных контактных слоев поверх металлизированных областей, приклейки эпоксидным высокопроводящим клеем гибких медных проволочных выводов к контактным слоям и отжига этой конструкции на воздухе при 250°С длительностью 300 с. Данный способ изготовления фотодетектора прост в реализации и позволяет получить фотодетектор со спектральной чувствительностью около 532 при U=1 В в диапазоне длин волн 365-370 нм и с временем отсечки 42 секунды, а также практически полным отсутствием фоточувствительности при λ>380 нм. 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к технологии изготовления фотопреобразователя с повышенным коэффициентом полезного действия (КПД). Предложен способ изготовления фотопреобразователя путем формирования в pin-структуре i-слоя на основе арсенида индия InGaAs между слоями GaAs и AlGaAs на подложках GaAs, при давлении 4⋅10-7-10-8 Па, температуре 600-800°С и скорости роста 2 Å/с. Изобретение обеспечивает повышение КПД преобразования, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение качества и увеличение процента выхода годных. 1 табл.

Изобретение относится к технологии изготовления фотопреобразователя с повышенным коэффициентом полезного действия (КПД). Предложен способ изготовления фотопреобразователя путем формирования в pin-структуре i-слоя на основе арсенида индия InGaAs между слоями GaAs и AlGaAs на подложках GaAs, при давлении 4⋅10-7-10-8 Па, температуре 600-800°С и скорости роста 2 Å/с. Изобретение обеспечивает повышение КПД преобразования, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение качества и увеличение процента выхода годных. 1 табл.

Изобретение относится к технологиям преобразования солнечной энергии в электрическую. Перовскитная солнечная ячейка представляет собой слоистую структуру, включающую, по меньшей мере, три слоя: два проводящих слоя - р-проводящий и n-проводящий, а также размещенный между ними светопоглощающий слой, при этом один из проводящих слоев выполнен пористым, а светопоглощающий слой имеет перовскитную структуру общей структурной формулой АВХ3, где в качестве А используют Cs+, или СН3МН3+, или (NH2)2CH+, в качестве В используют Pb2+ или Sn2+, в качестве X используют I-, или Br-, или Cl-. Техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является обеспечение эффективности преобразования солнечной энергии перовскитными солнечными ячейками, изготовленными при помощи заявляемого способа, не менее 5%. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом относится к солнечной энергетике, в частности к способам изготовления фотопреобразователей на трехкаскадных эпитаксиальных структурах GaInP/Ga(In)As/Ge, выращенных на германиевой подложке. Технический результат, получаемый предлагаемым способом изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом, заключается в улучшении электроизоляции фотопреобразователя и диода; повышении параметров и надежности фотоэлемента. Достигается технический результат тем, что в способе изготовления фотопреобразователя со встроенным диодом, включающем создание на германиевой подложке с выращенными эпитаксиальными слоями трехкаскадной структуры GaInP/Ga(In)As/Ge фоторезистивной маски с рисунком лицевых контактов фотопреобразователя и диода, вытравливание диодной площадки, формирование напылением и взрывом лицевых контактов Gr/Ag/Au-Ge/Ag/Au, создание фоторезистивной маски с окнами под мезаизоляцию фотопреобразователя и встроенного диода, вытравливание мезы, удаление фоторезиста, напыление слоев тыльной металлизации Gr/Au/Ag/Au, отжиг контактов, вскрытие оптического окна травлением, напыление просветляющего покрытия, выполнение дисковой резки эпитаксиальной структуры на чипы, выравнивание чипов посредством охлаждения в парах азота, после напыления и взрыва лицевых контактов создают фоторезистивную маску под мезаизоляцию, в окнах которой защищаются области эпитаксиальной структуры, расположенные напротив контактных площадок по периметру фотопреобразователя со встроенным диодом, причем после вытравливания мезы и удаления фоторезиста создают фоторезистивную маску, защищающую участки для резки на тыльной стороне германиевой подложки, кроме того, после напыления тыльной металлизации удаляют фоторезист, после отжига контактов выравнивают металлизированную подложку охлаждением в парах азота, выполняют дисковую резку по тыльной стороне подложки, а после вскрытия оптического окна напыляют просветляющее покрытие на чипы. 6 ил., 1 табл.

Изобретение может быть использовано при изготовлении металлооксидных солнечных элементов, сенсоров, систем запасания энергии, катализаторов. Для получения мезопористой наноструктурированной пленки металлооксида методом электростатического напыления напыляемый материал помещают в контейнер с выпускным отверстием. В качестве напыляемого материала используют сухой нанокристаллический порошок диоксида титана со средним размером частиц 25 нм. Заземляют твердую подложку, в качестве которой используют стекло, кварц, керамику с токопроводящим покрытием или металл. Подают напыляемый материал через выпускное отверстие с образованием потока напыляемого материала. Прикладывают разность потенциалов между выпускным отверстием и твердой заземленной подложкой. Полученную пленку диоксида титана подвергают обработке 10%-ной уксусной кислотой. Проводят термическую обработку при температуре 400-450°С в течение 30-40 мин. Изобретение позволяет упростить получение мезопористой наноструктурированной пленки металлооксида, повысить адгезию пленки к поверхности подложки, повысить КПД солнечного элемента при использовании такой пленки в качестве фотоэлектрода для создания металлооксидных сенсибилизированных солнечных элементов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 4 пр.

Настоящее изобретение относится к способу формирования сильнолегированного серой микроструктурированного кристаллического слоя на поверхности кремния, который может быть использован в солнечной энергетике, оптоэлектронике, приборах ночного и тепловидения. Способ заключается в размещении поверхности кремния под химически активной жидкой средой серосодержащего соединения и облучении поверхности кремния импульсами сфокусированного лазерного излучения наносекундной длительности инфракрасного диапазона, при этом задают плотность энергии лазерного излучения достаточной для проникновения этим излучением через жидкую среду к поверхности кремния с разложением молекул серосодержащего соединения до выделения атомов серы и для нагрева поверхности кремния до температуры, при которой происходит диффузия в нее атомов серы вместе с ее абляционным микроструктурированием и отжигом. Технический результат изобретения состоит в многократном расширении области и величины высокой поглощательной способности (в том числе высокого коэффициента поглощения) поверхностного слоя кремния в процессе сверхлегирования атомами серы под действием лазерного облучения с сохранением его кристаллического характера. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2016-06-06 2017-10-21T18:00:27
Наверх