[发明专利]锰掺杂的锑化镓单晶的化学腐蚀方法

说明书

技术领域

本发明属半导体材料物理与化学领域，具体涉及一种显示锰掺杂的锑化镓单晶的缺陷和生长条纹的方法。本发明利用化学试剂通过一定的实验方法，可以方便、快捷、有效的显示锰掺杂的锑化镓单晶中的位错、晶界等缺陷和生长条纹。

发明背景

近年来，伴随着自旋电子学的发展，稀磁半导体材料的研究成为了热点。通过掺杂磁性过渡金属元素或稀土金属元素进入半导体中形成具有一定磁性质的半导体材料，展现出了独特的物理现象和广阔的应用前景。

稀磁半导体材料的制备方法主要是薄膜生长，例如分子束外延(MBE)、磁控溅射(MS)和化学气相沉积(CVD)等。随着研究的深入，制备体材料的稀磁半导体的研究也逐渐兴起。常用的对于材料结构的分析表征技术，例如X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等，不但需要制备样品，而且实验过程复杂，缓慢且价格昂贵。化学腐蚀法是显示晶体中缺陷和位错的常用方法，相比于其它的分析方法，化学腐蚀具有简单、可靠和迅捷的特点。目前，国际上对锰掺杂的锑化镓单晶的研究还很少，所以一直没有一种针对这种材料的化学腐蚀的方法。因此，需要对锰掺杂锑化镓单晶进行化学腐蚀的研究，从而找到适合这种材料的化学腐蚀方法。

发明内容

本发明的目的在于通过实验，找到了一种显示锰掺杂锑化镓单晶的缺陷和生长条纹的化学腐蚀方法。此法方便快捷，可重复性好，可用于迅速的显示出晶体中的位错、晶界等结构缺陷和生长条纹。

本发明提供一种锰掺杂锑化镓单晶的化学腐蚀方法，其中包括以下步骤：

步骤1：取一单晶片体，使用抛光粉对单晶片体进行机械抛光；

步骤2：再将机械抛光后的单晶片体使用试剂进行化学抛光；

步骤3：对机械抛光和化学抛光后的单晶片体，进行化学腐蚀。

其中所述的单晶片体的材料为锰掺杂锑化镓。

其中所述的机械抛光是采用手动抛光，使用的抛光粉为：Al₂O₃，以去除单晶片体表面的切痕。

其中所述的化学抛光使用的试剂是HF、HNO₃和CH₃COOH的混合剂按照体积比1∶9∶20的比例混合而成，HF、HNO₃和CH₃COOH的浓度为：HF：48％-49％，HNO₃：70％，CH₃COOH：99.9％；化学抛光是在室温下进行的，化学抛光时间为45-60秒。

其中化学腐蚀的步骤中的化学腐蚀的试剂是KMnO₄、HF和CH₃COOH按照体积比1∶1∶1的比例混合而成，KMnO₄、HF和CH₃COOH的浓度为：KMnO₄：饱和溶液，HF：48％-49％，CH₃COOH：99.9％；化学腐蚀在室温下进行，腐蚀时间为20分钟，以显示生长条纹。

其中所述的化学腐蚀的步骤中的化学腐蚀的试剂是HNO₃，HF和CH₃COOH按照体积比2∶1∶2的比例混合而成；其中各试剂的浓度为：HNO₃：70％，HF：48％-49％，CH₃COOH：99.9％；腐蚀是在室温下进行，腐蚀时间为10秒种，以显示单晶位错坑。

实现发明所具有的意义

采用该种化学腐蚀方法，可以简单迅速的显示锰掺杂锑化镓单晶的位错坑、晶界和生长条纹等，而且重复性好。这样，就能迅速有效的了解锰掺杂锑化镓单晶的晶体质量，缺陷分布和生长中的对流情况等信息。

附图说明

为了进一步说明本发明的具体技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如下，其中：

图1是本发明的方法流程示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明一种锰掺杂锑化镓单晶的化学腐蚀方法，其中包括以下步骤：

步骤1(S10)：取一单晶片体，使用抛光粉对单晶片体进行机械抛光，其中所述的单晶片体的材料为锰掺杂锑化镓，其中所述的机械抛光是采用手动抛光，使用的抛光粉为：Al₂O₃，以去除单晶片体表面的切痕。