图8-2所示为大型飞轮模样结构及铸造工艺示意图。轮缘铸齿部位共由10块铸齿砂芯3组成。在整个造型过程中，必须注意防止刮板、活页及轴杠有任何松动，以确保刮制成的砂型尺寸准确。全部铸齿砂芯组装并调整尺寸后，要用型砂将对接缝隙及芯头间隙填紧，严防砂芯发生径向移动。3）铸齿砂芯经充分硬化后才能起模，然后平放在平板上。......
2023-07-02
二极管工艺优化：蚀刻与接触沉积设计
【摘要】：本节将详细介绍二极管工艺设计的各个步骤。在宽带隙材料、尤其是p型GaN上难以获得欧姆接触，因为掺杂程度较低。除了所有可能的镀金属法，良好的接触质量与金属的表面品质及污染关系密切。请记住良好欧姆接触的制造方法非常重要并受到知识产权的保护，所以难以获取相关信息。最常用的处理是稀释HCl法，可减少表面的氧和碳污染。大多数研究并未很好地解释欧姆接触的机理。
本节将详细介绍二极管工艺设计的各个步骤。为了获取更多的信息，建议阅读文献[PEA 99]，虽然它出版的时间有些早。
无论选择哪种结构，蚀刻及n型和p型接触都是工艺流程中的关键步骤。良好的阻性半导体-金属接触具有对称的、线性的、与温度无关的伏安特性。此外，电极的电压降与有源区的电压降相比可以忽略。欧姆接触通常用单位为Ω·cm2的比接触电阻（Specific Contact Resistance）进行估计。然后，由于可靠性的原因，接触垫必须紧密贴合于材料上，并具有良好的机械稳定性。
在宽带隙材料、尤其是p型GaN上难以获得欧姆接触，因为掺杂程度较低。如果肖特基势垒的高度较低或半导体掺杂程度高使隧道效应出现，那么良好的欧姆接触通常容易获得，最好的情况是两种条件都满足。否则，电流-张力特性将是非线性的并造成材料弯曲，因此接触变成整流接触而且是非阻性的。
第一个原则是使用这样的金属：对于n型半导体，它的功函数要尽可能低；而对于p型半导体，功函数要尽可能高。大多数研究都遵循这个原则，在n型和p型GaN上均实现了多种接触垫结构，其中后者的实现要更困难一些。除了所有可能的镀金属法，良好的接触质量与金属的表面品质及污染关系密切。需对两者进行控制，以改善接触特性并能够重复实现。
厚度约为2nm的薄非晶形层存在于金属的表面。假设外延结构一暴露在空气中，非晶形层就开始生长。非晶形层的主要成分为氧化镓（Ga2O3）和吸收的碳及碳氢化合物。这种绝缘层使界面的势垒高度增加0.2～0.3eV。所以必须采取处理方法清除尽可能多的杂质。
化学处理是最简单的方法。尽管难以详尽罗列出各种研究成果，但本节将概括主要的发展趋势。请记住良好欧姆接触的制造方法非常重要并受到知识产权的保护，所以难以获取相关信息。最常用的处理是稀释HCl法，可减少表面的氧和碳污染。类似的处理方法包括使用环境温度或沸腾的王水（HCl：HNO3）、BOE（缓冲氧化蚀刻剂，HF：NH4F）、稀释HF法、（NH4）2Sx或不同浸泡顺序的方法，分析表明这些方法对清洁GaN表面及改变GaN表面性质的能力是有限的。大多数研究并未很好地解释欧姆接触的机理。参阅文献[HAR01]可获取更多镀金属前的表面处理方法。
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