光增強電化學（PEC）濕蝕刻也被證明用于氮化鎵。PEC蝕刻具有設(shè)備成本相對較低、表面損傷較低的優(yōu)點，但尚未找到一種生產(chǎn)光滑的垂直側(cè)壁的方法。氮化鎵的裂切面也有報道，在藍寶石基質(zhì)上生長的氮化鎵的均方粒根粗糙度在16nm之間，在尖晶石基質(zhì)上生長的氮化鎵的均方根粒度在11和0.3nm之間。

雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)基于氫氧化鉀的溶液可以蝕刻氮化鋁和氮化銦錫，但之前還沒有發(fā)現(xiàn)能夠蝕刻高質(zhì)量氮化鎵的酸或堿溶液.在這篇文章中，我們使用乙二醇代替水作為氫氧化鉀和氫氧化鈉的溶劑，因此我們能夠使用90℃至180℃的溫度。通過這樣做，我們開發(fā)了一種兩步工藝，將晶體表面蝕刻成ⅲ族氮化物。我們的樣品是用金屬有機化學氣相沉積法在c面藍寶石上生長的2mm厚的n型GaN外延層。

晶體蝕刻工藝中的兩個蝕刻步驟中的第一個用于建立蝕刻深度，并且可以通過幾種常見的處理方法來執(zhí)行。在第一步中，我們使用了幾種不同的處理方法，包括氯基等離子體中的反應(yīng)離子蝕刻、氫氧化鉀溶液中的PEC蝕刻。第二步是通過浸入能夠晶體蝕刻氮化鎵的化學物質(zhì)來完成的。該蝕刻步驟可以產(chǎn)生光滑的結(jié)晶表面，并且可以通過改變第一步驟的取向、化學試劑和溫度來選擇特定的蝕刻平面。表一總結(jié)了本工作中使用的所有化學品的蝕刻速率和晶面。該表中列出的蝕刻平面是蝕刻過程中出現(xiàn)的平面。因為c面$0001%對所有這些化學物質(zhì)都是不可滲透的，除了在出現(xiàn)腐蝕坑的缺陷位置，它也是一個腐蝕面，腐蝕速率可以忽略不計。

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總之，提出了一種強有力的各向異性濕法化學刻蝕技術(shù)。因為蝕刻本質(zhì)上是結(jié)晶的，我們展示了光滑的垂直側(cè)壁均方根粗糙度小于FESEM的5納米分辨率。這是所報道的蝕刻氮化鎵側(cè)壁的最小粗糙度，表明這種蝕刻對于高反射率激光刻面是有用的。底切能力對于降低雙極晶體管等應(yīng)用中的電容也很重要。

審核編輯：符乾江