Investigation of bias-assisted photoenhanced electrochemical etching for fabrication of self-aligned gallium nitride based bipolar transistors

GaN tabanlı iki kutuplu transistörler RF güç yükselteci uygulamaları için iyiadaylardır. yi p-tipi materyal büyütmedeki ve p-tipi üzerine iyi kontakyapmadaki güçlüklerden dolayı, GaN tabanlı iki kutuplu transistörler,AlGaN/GaN yüksek elektron hareketlilikli transistörler kadar ilgitoplamamıştırlar. P-tipi kalitesi ve kontak yapmadaki problemlerin çoğubüyütmeden ve fabrikasyon aşamasındaki aşındırma hasarındankaynaklanmaktadır.Bu çalışmada, p-tipi kontak kalitesiyle ilgili sorunları çözmek için az hasarlı biraşındırma tekniği geliştirilmiştir. Aşındırma işlemi potansiyel desteklifotoelektrokimyasal oksitleme ve ardından gelen seyreltilmiş asit içinde buoksitin kaldırılmasından oluşur. Bu teknikle, 100 nm'den daha fazla aşındırılmışyüzeyler üzerine iyi Schottky kontaklar yapılmıştır ve bu aşındırmanın p/nkatkılı katmanlardaki seçiciliği gösterilmiştir. Bununla beraber, kendindenyerleşmeli fabrikasyon için en kritik nokta olan negatif eğimli aşındırmanın,BPECO/DI aşındırma methoduyla olabileceği gösterilmiştir. Bu nedenlerdendolayı bu teknik, kendinden yerleşmeli kutuplu transistor lerin fabrikasyonu içinidealdir. Sonuç olarak, bu teknikle transistör karakteristikleri önemli ölçüdeiyileştirilebilinir.Kendinden yerleşmeli transistör fabrikasyonunda bazı sorunlar vardır. lk olarakaktivasyon tavlamasının yayıcı aşındırmasından sonra yapılmasının mümkünolmamasından dolayı aktivasyon aşındırması taban üzerinde yayıcı katmanıvarken yapılmak zorundadır ve bu Mg aktivasyonu için bir problemdir. Dahaönemlisi yüzey pürüzlülüğü, npn katmanların düşük aşındırılma hızı ve materyalyüzeyinin düzgünlüğünün bozulması gibi BPECO/DI aşındırmada halenbelirsizlikler mevcuttur.Bu çalışmada BPECO/DI aşındırmanın, GaN için az hasarlı bir aşındırmayöntemi olduğu ve kendinden yerleşmeli RF iki kutuplu transistörfabrikasyonunu mümkün kıldığı gösterilmiştir. Taban-yayıcı bağlantısı başarıylakurulmuştur ve BPECO/DI aşındırmanın taban katmanında durduğudagösterilmiştir. Kendinden yerleşmeli iki kutuplu transistörler başarılı bir şekildefabrike edilmiş ve taban-yayıcı ve taban-toplayıcı bağlantıları akım voltajkarakteristikleri ölçülmüştür. Bu çalışmadaki sonuçların BPECO/DIaşındırmanın bugünkü GaN tabanlı iki kutuplu transistör fabrikasyonu için azhasarlı aşındma yöntemi yokluğuna ve kendinden yerleşmeli taban kontağıkurmaya çözüm getirdiği gösterilmiştir.Anahtar Kelimeler: Galyum nitrat, iki kutuplu transistör, ışık katkılıelektrokimyasal aşındırma, az hasarlı aşındırma, kendinden yerleşmeli işlem