单组分

单组分等离子体在光电探测器阵列周期性结构的 ICP-RIE 蚀刻工艺中的应用

红外 (IR) 探测技术的发展主要依赖于 InAs/GaSb SL 外延 [1] 和生长后处理 [2] 的改进。为了实现最佳性能，必须优化器件架构 [3] 以及台面结构，使其侧壁垂直且光滑，以防止像素间距较小的焦平面阵列 (FPA) 中的串扰，其中周长与表面积的纵横比很高 [2, 4]。表面台面的粗糙度、反应产物的存在以及电活性缺陷的表面密度（包括断裂的化学键）都会影响表面漏电流的大小 [5]。台面型结构可以通过湿法或干法蚀刻来创建。先前的研究表明，无机和有机酸性蚀刻剂都适用于 InAs/GaSb 超晶格 (SL) 的湿法蚀刻 [5, 6]。湿法蚀刻有许多优点，例如断裂的化学键数量少、自由载流子密度降低，因此漏电流低 [6, 7]。然而，也会产生不良反应产物并残留在侧壁表面上，导致漏电流的显著增加。湿法蚀刻也是各向异性的，导致台面侧壁几何形状不理想 [8]。另一方面，InAs 和 GaSb 材料的干法蚀刻经常使用气态氯与惰性气体（如氩气）的组合 [9, 10]。气态氯因其高挥发性和高蚀刻速率而受到青睐，而氩离子通过轰击蚀刻表面简化了反应产物的解吸。BCl 3 蚀刻具有较低的蚀刻速率，但使用它会产生更光滑的台面侧壁 [11]。BCl 3 /Ar 等离子体的使用已被证明在分立探测器中是有效的。尽管如此，当用于台面时，它表现出次优性能