大面积规则排布的AlN纳米柱阵列制备  

Preparation of Ordered Aligned AlN Nanorods Array with Large-Scale Area

作　　者：朱邵歆 陈翔[2,3,4,5] 闫建昌[2,3,4,5] 张韵[2,3,4,5] 王军喜[2,3,4,5] 李晋闽[2,3,4,5] 

机构地区：[1]中国电子信息产业发展研究院集成电路研究所,北京100846 [2]中国科学院半导体研究所半导体照明研发中心,北京100083 [3]中国科学院大学,北京100049 [4]北京市第三代半导体材料及应用技术工程中心,北京100083 [5]半导体照明联合创新国家重点实验室,北京100083

出　　处：《半导体技术》2017年第9期696-700,716,共6页Semiconductor Technology

基　　金：国家重点研发计划"战略性先进电子材料"重点专项(2016YFB04000803;2016YFB04000802);国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2014AA032608);国家自然科学基金资助项目(61376090;61376047;61527814;61674147;61204053);北京市科委重大项目课题资助项目(D161100002516002)

摘　　要：采用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)方法在2英寸(1英寸=2.54 cm)c面蓝宝石衬底上异质外延厚度1μm、具有原子级平整表面的高质量氮化铝(Al N)外延层。并在此高质量Al N薄膜的基础上开发了基于纳米压印光刻技术、干法刻蚀和湿法腐蚀相结合的工艺,通过自上而下的方法制备得到了大面积范围内规则排列的Al N纳米柱阵列,纳米柱的高度和直径分别为1μm和535 nm。研究结果表明,高晶体质量的Al N材料以及基于AZ400K溶液的湿法腐蚀工艺是制备无腐蚀坑且侧壁光滑的垂直Al N纳米柱阵列的关键。Al N纳米柱阵列的制备为深紫外纳米柱发光器件的研究奠定了基础。A 1-μm-thick high crystal quality AlN film with atomic smooth surface was grown on a two-inch（ 1 inch = 2. 54 cm） c-plane sapphire substrate by metal-organic chemical vapor deposition（ MOCVD）. Based on the high quality AlN layer,an ordered aligned AlN nanorods array with a large area was obtained by the top-down method combined with nano-imprint lithography technique,dry etching and wet etching processes. The height and diameter of the AlN nanorods are 1 μm and 535 nm,respectively. The results show that the AlN layer with high crystalline quality and the wet etching process based on AZ400 K solution are the key factors for fabricating pits-free AlN nanorods with smooth side walls. The fabrication of AlN nanorods array can provide good basis for developing deep-ultraviolet nanorods light emitters.

关 键 词：氮化铝 纳米柱 纳米压印光刻 湿法腐蚀 自上而下法 

分 类 号：TN304.054[电子电信—物理电子学] TN304.2