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基于飛秒激光的半導(dǎo)體金剛石薄膜摻雜后處理方法和裝置與流程

文檔序號:12646401閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種基于飛秒激光的半導(dǎo)體金剛石薄膜摻雜后處理方法,其特征在于,包括以下步驟:

S1、在半導(dǎo)體金剛石外延生長初期,通過MPCVD制備半導(dǎo)體金剛石外延薄膜;

S2、通過MPCVD制備半導(dǎo)體金剛石摻雜層;

S3、根據(jù)摻雜層的摻雜原子種類及其與氫原子形成的飽和化學(xué)鍵的鍵能,選擇相應(yīng)波長的飛秒激光,于反應(yīng)腔中通過所述飛秒激光打斷摻雜層中摻雜原子與氫原子形成的飽和化學(xué)鍵。

2.如權(quán)利要求1所述的基于飛秒激光的半導(dǎo)體金剛石薄膜摻雜后處理方法,其特征在于:還包括以下步驟:

S4、在所述飛秒激光打斷摻雜原子與氫原子形成的飽和化學(xué)鍵的過程中,通過二次離子質(zhì)譜檢測裝置檢測反應(yīng)腔中的氫離子濃度,實時監(jiān)測除氫效果,進(jìn)而判斷后處理工藝是否達(dá)到目標(biāo)。

3.如權(quán)利要求1所述的基于飛秒激光的半導(dǎo)體金剛石薄膜摻雜后處理方法,其特征在于:所述步驟S3中,所選擇的飛秒激光的波長與所需打斷的飽和化學(xué)鍵的共振吸收峰值相對應(yīng)。

4.如權(quán)利要求3所述的基于飛秒激光的半導(dǎo)體金剛石薄膜摻雜后處理方法,其特征在于:若半導(dǎo)體金剛石摻雜層為摻雜磷原子的n型摻雜層,則選擇的飛秒激光的波長為371±20nm。

5.一種基于飛秒激光的半導(dǎo)體金剛石薄膜摻雜后處理裝置,其特征在于:包括用于半導(dǎo)體金剛石外延生長的反應(yīng)腔以及若干飛秒激光源,所述反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)有裁片托盤,所述載片托盤上放置有半導(dǎo)體金剛石外延襯底,所述反應(yīng)腔上設(shè)置有光通道窗口,所述飛秒激光源通過所述光通道窗口照射在所述半導(dǎo)體金剛石外延襯底上。

6.如權(quán)利要求5所述的基于飛秒激光的半導(dǎo)體金剛石薄膜摻雜后處理裝置,其特征在于:所述光通道窗口上方具有一波導(dǎo)管,所述波導(dǎo)管上設(shè)置有滑槽,所述飛秒激光源安裝于所述滑槽上。

7.如權(quán)利要求5所述的基于飛秒激光的半導(dǎo)體金剛石薄膜摻雜后處理裝置,其特征在于:還包括用于檢測所述反應(yīng)腔中的氫離子濃度的二次離子質(zhì)譜檢測裝置。

8.如權(quán)利要求7所述的基于飛秒激光的半導(dǎo)體金剛石薄膜摻雜后處理裝置,其特征在于:所述二次離子質(zhì)譜檢測裝置安裝于所述反應(yīng)腔的尾氣管道上。

9.如權(quán)利要求5所述的基于飛秒激光的半導(dǎo)體金剛石薄膜摻雜后處理裝置,其特征在于:還包括計算機(jī)自控系統(tǒng),用于控制在不同的生長階段引入不同波長的飛秒激光源照射在半導(dǎo)體金剛石生長表面。

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