[发明专利]一种清洗锗晶片的方法及其应用

说明书

本申请涉及锗晶片清洗的技术领域，具体公开了一种清洗锗晶片的方法及其应用。清洗锗晶片的方法，包括以下步骤：步骤S1：将除污凝胶均匀涂覆于锗晶片表面，以水蒸气直接加热除污凝胶，冷却，干燥，除去除污凝胶；步骤S2：将锗晶片放置于碱性氧化液中浸泡，取出，所述碱性氧化液的原料包含NH₃、H₂O₂水溶液；步骤S3：放置于HBr、HCl、HF、HNO₃水溶液中浸泡，取出；步骤S4：用去离子水冲洗锗晶片至少三次；步骤S5：干燥。经过本申请中清洗锗晶片的方法清洗后的锗晶片具有清洁程度高的优点。

技术领域

本申请涉及锗晶片清洗的技术领域，更具体地说，它涉及一种清洗锗晶片的方法及其应用。

背景技术

锗在自然界分布很广，铜矿、铁矿、硫化矿以至岩石，泥土和泉水中都含有微量的锗。锗为位于元素周期表长式中第4周期第ⅣA族的元素，原子序数为32，其在元素周期表中夹在金属和非金属之间，使得其虽属于金属，但却具有许多类似于非金属的性质，在化学上称为“半金属”。就其导电能力而言，优于一般非金属，劣于一般金属，故在物理学上被称为半导体，并且锗是应用最早的半导体器件之一。

锗的电子和空穴迁移率较高，使得其在高速开关电路、红外光学、晶体管、太阳能电池等领域中得到广泛应用。其中，在太阳能电池中锗通常用作衬底片。由于锗的机械强度高且容易得到大尺寸高质量的单晶，由其作为衬底片，能够减轻电池重量，降低成本，同时能够增大单片电池的面积，使得锗晶片在太阳能电池中的应用越来越广泛。

将锗加工为锗晶片的加工工艺通常包括：滚磨、切割、倒角、研磨、抛光、清洗等。其中，锗晶片的清洗过程非常重要，主要原因在于：锗单晶衬底上外延砷化镓的太阳能电池具有耐高温、光电转换效率高、可靠性强等优点；为了提高太阳能电池质量，锗单晶片必须通过清洗工艺步骤去除表面的颗粒、氧化层、金属杂质、油污等污染物，形成“开盒即用”的高质量锗衬底片。

为了提高锗晶片的清洁程度，目前常将锗晶片于强酸溶液中腐蚀、去离子水冲洗的方式进行清洗。然而，该清洁方式得到的锗晶片的清洁程度仍然较差，晶体表面存在颗粒、白雾等，限制了锗晶片在太阳能电池中的应用。

发明内容

为了提高锗晶片的清洁程度，本申请提供一种清洗锗晶片的方法及其应用。

第一方面，本申请提供一种清洗锗晶片的方法，采用如下技术方案：

一种清洗锗晶片的方法，包括以下步骤：

步骤S1：将除污凝胶均匀涂覆于锗晶片表面，涂覆量为1-1.5g/cm²，以100-105℃的水蒸气直接加热锗晶片表面的除污凝胶15-20min，冷却至22±3℃，干燥，除去除污凝胶；所述除污凝胶包括以下重量份的原料：乙二胺四乙酸5-10份、聚丙烯酸钠4-6份、环氧树脂22-25份、表面活性剂5-8份、有机酸4-6份、水10-15份；

步骤S2：将锗晶片置于碱性氧化液中浸泡15-20min后取出，所述碱性氧化液的原料包含体积比为（2-3）:1的2-5wt%NH₃、2-5wt%H₂O₂水溶液；

步骤S3：将锗晶片置于体积比为1:（1.2-1.3）:（0.7-0.9）:（2-3）的38-41wt%HBr、36-38wt%HCl、48-50wt%HF、68.6-69.8wt%HNO₃水溶液中浸泡10-20min后取出；

步骤S4：用去离子水多次冲洗锗晶片；

步骤S5：干燥。