Вестник НовГУ

Вестник НовГУ > 2021 > №2(123) Технические науки > Желаннов А.В., Селезнев Б.И., Федоров Д.Г. Плазменное травление структур GaN/AlGaN в хлорсодержащей среде Cl2/Ar/O2

Желаннов А.В., Селезнев Б.И., Федоров Д.Г. Плазменное травление структур GaN/AlGaN в хлорсодержащей среде Cl2/Ar/O2

УДК 621.382.2
Желаннов А.В., Селезнев Б.И., Федоров Д.Г. Плазменное травление структур GaN/AlGaN в хлорсодержащей среде Cl2/Ar/O2 // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2021. №2(123). С.21-26.

Ключевые слова: нитрид галлия, гетероструктура AlGaN/GaN, травление, индуктивно-связанная плазма, хлор, кислород, селективность, технологический процесс, транзисторная структура, выходные характеристики

Рассмотрено травление гетероструктур GaN/AlGaN на установке Sentech SI-500 с источником индуктивно-связанной плазмы. Травление проводилось в хлорсодержащей газовой смеси Cl2/Ar с добавкой различных количеств кислорода. Исследовано влияние различных технологических факторов на скорость травления и селективность травления между слоями GaN и AlGaN: количество кислорода в газовой смеси, мощность источника индуктивно-связанной плазмы, высокочастотная мощность. Установлены режимы травления, при которых селективность травления слоев GaN/AlGaN достигает 30:1. С помощью разработанной технологии плазменного травления подготовлен маршрут изготовления транзисторов на основе гетероструктур с проводящими cap-слоями. Показано улучшение характеристик при использовании проводящего cap-слоя за счет уменьшения контактного сопротивления и сопротивления канала. Получены значения плотности тока 380 мА/мм и крутизны 143 мСм/мм.


UDC 621.382.2
Zhelannov A.V., Seleznev B.I., Fedorov D.G. Plasma etching of GaN/AlGaN structures in a chlorine-containing medium Cl2/Ar/O2 // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2021. №2(123). P.21-26.

K e y w o r d s: gallium nitride, heterostructure GaN/AlGaN, etching, inductively coupled plasma, chlorine, oxygen, selectivity, technological process, transistor structure, output characteristics

Etching of GaN/AlGaN heterostructures on a Sentech SI-500 installation with an inductively coupled plasma source is considered. Etching was carried out in a chlorine-containing Cl2/Ar gas mixture with the addition of various amounts of oxygen. The influence of various technological factors on the etching rate and etching selectivity between GaN and AlGaN layers: the amount of oxygen in the gas mixture, power source, inductively coupled plasma, high-frequency power. Etching modes have been established in which the selectivity of etching of GaN/AlGaN layers reaches 30:1. Based on the developed plasma etching technology, a route for manufacturing transistors based on heterostructures with conductive cap layers has been developed. It is shown that the characteristics are improved when using a conductive cap layer by reducing the contact resistance and channel resistance. The values of the current density of 380 mA/mm and the steepness of 143 mS/mm are obtained.
DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2021.2(123).21-26

Загрузить (1969 КБ)