光电子课程复习

“光电子器件工艺学”

课程复习课程教学主要内容

1.材料表面的加工与处理工艺

2.薄膜材料与器件的制备工艺

3.微纳结构材料与器件的制备加工工艺课程学习主要目标与要求理解与掌握光电子器件的制备工艺重点包括：工艺原理工艺特点应用范围具体应用实例等Chap1材料表面的加工与处理

1.表面的获得

表面抛光：化学抛光机械抛光化学-机械抛光2.表面的清洁湿法清洁：超声清洗氧化层清洗干法清洁：加热与辐射处理电子束与离子束轰击清洗Chap2薄膜工艺真空的产生与测量物理气相沉积（1）真空蒸发镀膜基本原理与过程，薄膜的生长与形成，薄膜的附着力与内应力，蒸发镀膜技术与特点：

A.电阻加热蒸发

B.电子束加热蒸发

C.激光束加热蒸发

D.其他蒸发镀膜技术

（2）溅射镀膜

辉光放电，溅射的物理过程与主要物理化学效应，溅射镀膜的基本原理与过程、特点，溅射镀膜技术：（A）直流二极溅射（B）射频溅射（C）磁控溅射（D）离子束溅射（E）其他溅射镀膜方法

3.化学气相沉积基本原理与过程：

主要条件、反应类型与应用实例，主要工艺因素、工艺特点

主要工艺类型：

（A）低压CVD

（B）等离子增强CVD(PECVD)

（C）激光增强CVD(LECVD)

（D）金属有机化合物CVD(MOCVD)---原理与工艺特点

4.外延生长方法

基本原理与工艺特点，

外延，同质外延/异质外延，气相外延，分子束外延

5.湿化学法制备薄膜Chap3微纳加工技术

1.光学光刻/刻蚀

基本原理，工艺流程，光刻胶，光刻掩模，工艺过程与目的、原理，两大关键工艺

2.先进光学光刻

曝光光源，步进投影式曝光，移相掩模，先进光刻胶及其技术，干法刻蚀，干法显影，等

3.非光学光刻

4.其他纳米加工技术试题类型与分析

一.基本概念题（每小题4分，共20分）例如：

“气相外延”通过过饱和气体的凝聚或化学反应过程，在单晶衬底的表面上，沿原有的结晶方向重新生长一层新的单晶层的薄膜生长过程，称之为气相外延生长。

二.多项选择题（每小题4分，共32分）例如：在化学气相沉积（CVD）制备薄膜时：

A.低压CVD可以有效地降低沉积温度，提高薄膜的结晶性能与纯度

B.等离子增强CVD可以进一步提高薄膜的结晶性能与纯度，增强薄膜的附着力

C．紫外激光增强CVD可以有效地降低沉积温度，提高薄膜的结晶性能与纯度

D.金属有机化合物CVD可以提高薄膜的结晶性能与纯度，改善薄膜内应力三.综合工艺题（1，2两题必做，每题15分，3，4两题中任选一题，18分）例如：

刻蚀与纳米微区生长是纳米光刻或纳米加工领域中非常重要的技术手段，试分别列举一例具体的实用方法，并说明各自的技术原理及其工艺特点。纳米尺度图案的刻蚀，既可以在有光刻胶层选族性保护下对底层材料进行刻蚀（如利用深紫外光刻、X射线或电子束光刻等首先制备纳米尺度的光刻胶图案，再选用反应离子刻蚀或ICP等高密度等离子刻蚀等手段，对底层材料进行有选择性的刻蚀过程），也可以选用诸如聚焦离子束（FIB）等方法直接对无光刻胶层保护的底层材料直接进行刻蚀来制备纳米图案。如对FIB直接刻蚀产生纳米图案来讲，其基本原理在于由经过高度聚焦的正离子，通过电场加速后，以较高的能量撞击待刻蚀材料表面，利用溅射过程使得纳米尺度局域部分的底层材料的原子溅离表面，从而达到纳米尺度刻蚀图案的制备目的。其工艺特点为图案分辨率高，刻蚀的方向性高（刻蚀为完全的各向异性），刻蚀图案的深宽比可以很大；但刻蚀效率较低，辐射损伤较大，等。纳米微区生长也是制备纳米图案的重要方法之一，这是与上述刻蚀方向相反的加工手段。可以选取诸如聚焦紫外激光束增强的化学气相沉积、聚焦电子束或离子束辅助的化学气相沉积等方法。如聚焦紫外激光束增强的化学气相沉积技术，在常规的低压化学气相沉积过程中，采用高度聚焦的紫外激光束扫描衬底或沉积表面，其间参与化学反应的气相成分一旦吸收了紫外光子后，即被激发或活化，便大大增强了反应的化学活性，使得即使在较低温度条件下也可以满足设