光電子課程復習

“光電子器件工藝學”

課程復習課程教學主要內容

1.材料表面的加工與處理工藝

2.薄膜材料與器件的制備工藝

3.微納結構材料與器件的制備加工工藝課程學習主要目標與要求理解與掌握光電子器件的制備工藝重點包括：工藝原理工藝特點應用范圍具體應用實例等Chap1材料表面的加工與處理

1.表面的獲得

表面拋光：化學拋光機械拋光化學-機械拋光2.表面的清潔濕法清潔：超聲清洗氧化層清洗干法清潔：加熱與輻射處理電子束與離子束轟擊清洗Chap2薄膜工藝真空的產生與測量物理氣相沉積（1）真空蒸發(fā)鍍膜基本原理與過程，薄膜的生長與形成，薄膜的附著力與內應力，蒸發(fā)鍍膜技術與特點：

A.電阻加熱蒸發(fā)

B.電子束加熱蒸發(fā)

C.激光束加熱蒸發(fā)

D.其他蒸發(fā)鍍膜技術

（2）濺射鍍膜

輝光放電，濺射的物理過程與主要物理化學效應，濺射鍍膜的基本原理與過程、特點，濺射鍍膜技術：（A）直流二極濺射（B）射頻濺射（C）磁控濺射（D）離子束濺射（E）其他濺射鍍膜方法

3.化學氣相沉積基本原理與過程：

主要條件、反應類型與應用實例，主要工藝因素、工藝特點

主要工藝類型：

（A）低壓CVD

（B）等離子增強CVD(PECVD)

（C）激光增強CVD(LECVD)

（D）金屬有機化合物CVD(MOCVD)---原理與工藝特點

4.外延生長方法

基本原理與工藝特點，

外延，同質外延/異質外延，氣相外延，分子束外延

5.濕化學法制備薄膜Chap3微納加工技術

1.光學光刻/刻蝕

基本原理，工藝流程，光刻膠，光刻掩模，工藝過程與目的、原理，兩大關鍵工藝

2.先進光學光刻

曝光光源，步進投影式曝光，移相掩模，先進光刻膠及其技術，干法刻蝕，干法顯影，等

3.非光學光刻

4.其他納米加工技術試題類型與分析

一.基本概念題（每小題4分，共20分）例如：

“氣相外延”通過過飽和氣體的凝聚或化學反應過程，在單晶襯底的表面上，沿原有的結晶方向重新生長一層新的單晶層的薄膜生長過程，稱之為氣相外延生長。

二.多項選擇題（每小題4分，共32分）例如：在化學氣相沉積（CVD）制備薄膜時：

A.低壓CVD可以有效地降低沉積溫度，提高薄膜的結晶性能與純度

B.等離子增強CVD可以進一步提高薄膜的結晶性能與純度，增強薄膜的附著力

C．紫外激光增強CVD可以有效地降低沉積溫度，提高薄膜的結晶性能與純度

D.金屬有機化合物CVD可以提高薄膜的結晶性能與純度，改善薄膜內應力三.綜合工藝題（1，2兩題必做，每題15分，3，4兩題中任選一題，18分）例如：

刻蝕與納米微區(qū)生長是納米光刻或納米加工領域中非常重要的技術手段，試分別列舉一例具體的實用方法，并說明各自的技術原理及其工藝特點。納米尺度圖案的刻蝕，既可以在有光刻膠層選族性保護下對底層材料進行刻蝕（如利用深紫外光刻、X射線或電子束光刻等首先制備納米尺度的光刻膠圖案，再選用反應離子刻蝕或ICP等高密度等離子刻蝕等手段，對底層材料進行有選擇性的刻蝕過程），也可以選用諸如聚焦離子束（FIB）等方法直接對無光刻膠層保護的底層材料直接進行刻蝕來制備納米圖案。如對FIB直接刻蝕產生納米圖案來講，其基本原理在于由經過高度聚焦的正離子，通過電場加速后，以較高的能量撞擊待刻蝕材料表面，利用濺射過程使得納米尺度局域部分的底層材料的原子濺離表面，從而達到納米尺度刻蝕圖案的制備目的。其工藝特點為圖案分辨率高，刻蝕的方向性高（刻蝕為完全的各向異性），刻蝕圖案的深寬比可以很大；但刻蝕效率較低，輻射損傷較大，等。納米微區(qū)生長也是制備納米圖案的重要方法之一，這是與上述刻蝕方向相反的加工手段?？梢赃x取諸如聚焦紫外激光束增強的化學氣相沉積、聚焦電子束或離子束輔助的化學氣相沉積等方法。如聚焦紫外激光束增強的化學氣相沉積技術，在常規(guī)的低壓化學氣相沉積過程中，采用高度聚焦的紫外激光束掃描襯底或沉積表面，其間參與化學反應的氣相成分一旦吸收了紫外光子后，即被激發(fā)或活化，便大大增強了反應的化學活性，使得即使在較低溫度條件下也可以滿足設