[发明专利]刻蚀自停止实现凹栅增强型HEMT器件的系统及方法

摘要

本发明揭示了一种刻蚀自停止实现凹栅增强型HEMT器件的系统，其包括宽光谱光源、滤波器、刻蚀电源、刻蚀溶液、阴极板，刻蚀溶液、阴极板、刻蚀电源和刻蚀样品之间串联形成刻蚀回路，将刻蚀样品位于器件栅电极下端的势垒层Al_xGa_(1‑x)N通过电化学的方法全部刻蚀，减弱势垒层的极化效应从而将二维电子气耗尽，实现HEMT器件在零栅偏压的时候处于关断状态，达到由常开型HEMT器件向常关型HEMT器件的转变，并且通过使用滤波器调节光源的波长，实现电化学刻蚀势垒层的自停止。本发明还揭示了一种刻蚀自停止实现凹栅增强型HEMT器件的方法。本发明有效地实现了增强型HEMT，且其具有工艺简单，刻蚀自停止，重复性高，成本低廉，刻蚀损伤小，易于进行大规模生产等特点。

主权项

1.一种刻蚀自停止实现凹栅增强型HEMT器件的系统，其特征在于包括：用以提供刻蚀电流的刻蚀电源和用以作为电解质和刻蚀液的刻蚀溶液，在所述系统工作时，刻蚀样品与阴极板被浸渍于所述刻蚀溶液中，所述刻蚀电源的阳极和阴极分别与刻蚀样品的电极和阴极板连接，从而在所述刻蚀溶液、阴极板、刻蚀电源和刻蚀样品之间串联形成一刻蚀回路，其中，所述刻蚀样品包括外延层结构，所述外延层结构中形成有二维电子气，所述刻蚀样品的电极与所述二维电子气相连接；所述刻蚀溶液采用能够有效刻蚀所述刻蚀样品的势垒层的刻蚀液，所述刻蚀液至少选自硫酸、氢氧化钾和草酸；刻蚀光源，用以在所述系统工作时提供具有设定波长的刻蚀光线照射所述刻蚀样品，使得当所述刻蚀样品上被刻蚀形成所需的凹栅结构时，实现刻蚀的自停止；所述刻蚀光源包括：宽光谱光源，所述刻蚀光线的能量足以辅助所述刻蚀溶液刻蚀所述势垒层但不能刻蚀所述刻蚀样品的空间层，所述势垒层的材质包括Al_xGa_(1‑x)N，0<x≤1，所述空间层的材质包括氮化铝，所述HEMT器件的凹栅结构区域的势垒层刻蚀深度为10nm‑20nm；以及，滤波器，用以将所述宽光谱光源所发射光线中的部分光线滤除，从而获得具有设定波长的刻蚀光线。