Wyniki 1-5 spośród 5 dla zapytania: authorDesc:"IRENA ZUBEL"

Suspended beams fabricated on GaAs substrates

Czytaj za darmo! »

In the last decade an increasing interest in the fabrication of micromechanical structures based on III-V materials has been observed [1,2]. The most attractive feature of GaAs micromachining is that it allows monolithic integration of mechanical structure and active optical devices. The idea of suspended beam fabrication on GaAs substrate by anisotropic etching results from zinc blende stru[...]

Etching of Si(100) and (110) substrates in KOH solutions saturated and son-saturated with isopropyl alcohol


  Anisotropic etching of silicon is commonly used to fabricate spatial MEMS and MOEMS structures applied in micromechanics and optoelectronics. The most popular are KOH and TMAH solutions, both pure as well as containing different alcohol or surfactant additives. The additives to the basic solutions change the etching anisotropy and cause some reduction of etch rates of several crystallographic planes, like (110), (331) and (221) what is used to reduce the convex corners undercut. The solution of KOH with isopropyl alcohol (IPA) is currently the most frequently used in silicon anisotropic etching. The process is usually carried out in the solutions saturated with IPA since it guarantees stability of the solution composition and the best morphology of (100) plane which is the most commonly used in micromechanical devices [1]. In the paper, the results of etching in KOH solutions with IPA content below saturation are compared with the results of etching in KOH solutions saturated with IPA. The analysis of the etching process in these solutions may be useful for explaining the etching mechanism. Etching in KOH solutions saturated with isopropyl alcohol The etching experiments were carried out in a thermostated vessel at the temperature of 75ºC, with the use of mechanical stirring. The etching rates of (100) and (110) planes obtained in KOH and KOH saturated with IPA solutions are shown in Figs. 1 and 2. The morphologies of the surfaces obtained after the etching are shown in Figs. 3 and 4. The obtained results show that in pure KOH solutions with the concentration exceeding 7 mol, smooth Si (100) surfaces, etched with the Fig. 1. Etch rates of the silicon substrates Rys. 1. Szybkości trawienia podłoży 2 4 6 8 10 12 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 etch rate [um/min] KOH concentration [M] (100) KOH (100) KOH+IPA 2 4 6 8 10 12 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 etch rate [um/min] KOH concentration [M] (110) [...]

Fabrication of through-holes in GaAs substrates for device applications


  Device structures on AIIIBV substrates (MESFETs, p-HEMT, integrated circuits MIMICs), intended for the operation at high power and high frequency range, require specific conditions of heat dissipation and minimizing of parasitic capacities and resistances, which affect their electrical performance and response time. Reduction of dimensions, including reduction of substrate thickness, in order to obtain higher integration level is also very important. To fulfill the mentioned requirements, via-type connections, giving the possibility to produce contacts from the backside of the substrate, are created. Such connections facilitate heat dissipation and reduce substrate impedance of high frequency devices. They are widely used in silicon technology, though in the case of AIIIBV compounds, are not so popular. The fact follows probably from much more complex technological process, which is involved in their fabrication. Some examples of implementation of the technology in GaAs sensor applications will be also discussed at the end of this paper. Designing of technological process Theoretical considerations Accomplishment of via-type connections for semiconductor structures made on epitaxial layers of AIIIBV compounds by wet chemical etching imposes many technological problems. They include: thinning of substrates, etching of a hole itself, stopping of etching process at an etch-stop layer. Chemical etching of the holes with micrometric dimensions in the wafer with a typical thickness of few hundred micrometers could result in significant undercut of the etching mask and remarkable extension of the hole size (the lateral underetching is usually comparable with the etching depth). To assure appropriate miniaturization, preliminary thinning of the wafer is necessary. Uchiyama et al [1] employed mechanical grinding and polishing to thin the backside of the wafer up to 30 μm. We have used wet chemical etching for this purpose. App[...]

Komputerowa symulacja trawienia struktur przestrzennych w podłożach krzemowych o różnych orientacjach krystalograficznych

Czytaj za darmo! »

Opracowanie aplikacji komputerowej symulującej przebieg procesu anizotropowego trawienia krzemu poprzedzono analizą kształtów struktur przestrzennych uzyskanych doświadczalnie w wyniku trawienia podłoży o różnych orientacjach krystalograficznych. Symulację przeprowadzono dla trawienia w roztworach wodorotlenku potasu nasyconych związkami organicznymi z grupy alkoholi. Stworzenie takiej aplik[...]

Zastosowanie związków powierzchniowo-czynnych do teksturyzacji podłoży krzemowych


  Teksturowanie monokrystalicznych podłoży krzemowych (100), wykorzystywanych do wytwarzania ogniw słonecznych jest zagadnieniem niezwykle aktualnym ze względu na coraz szersze wykorzystanie energii słonecznej jako źródła energii odnawialnej. Ma ono na celu minimalizację strat energii związanych z odbiciem padającego promieniowania. Prowadzi do zmniejszenia współczynnika odbicia światła, a w konsekwencji do poprawy sprawności ogniw. Teksturyzacja zachodzi w wyniku anizotropowego trawienia krzemu w roztworach alkalicznych NaOH, KOH, przy niskich koncentracjach wodorotlenków [1-3]. Ostatnio w technologiach MEMS wodorotlenki te są często zastępowane przez wodorotlenek organiczny TMAH (wodorotlenek tetrametyloamoniowy), aby uniknąć szkodliwego wpływu jonów metali alkalicznych. TMAH jest też stosowany do teksturowania powierzchni [4]. Wielu autorów podkreśla jednak, że teksturowanie w czystych wodorotlenkach nie daje jednorodnie steksturowanej powierzchni z powodu złego odprowadzania pęcherzyków wodoru z trawionych podłoży. Aby temu zapobiec, do roztworów dodawane są związki powierzchniowo czynne, zwiększające zwilżalność powierzchni. Najczęściej stosuje się alkohole, takie jak alkohol izopropylowy (IPA) czy alkohol tert-butylowy (TBA), które poprawiają jednorodność teksturowanej powierzchni [5-9]. Stosowanie alkoholi wiąże się jednak z pewnymi niedogodnościami, wynikającymi z ich niskiej temperatury wrzenia (temperatura wrzenia IPA wynosi ok. 82ºC). Proces teksturowania krzemu prowadzony jest w wysokiej temperaturze (70...90ºC). Lotne alkohole nie pozwalają na zwiększenie temperatury procesu powyżej 80ºC, a tym samym skrócenie czasu trawienia, a dodatkowo sprawiają, że skład roztworu jest niestabilny, a szkodliwe pary alkoholi przedostają się do środowiska. W celu utrzymania stałej zawartości alkoholu (np. IPA) w roztworze, alkohol musi być dodawany w trakcie pro- Skute[...]

 Strona 1