Юник Андрей Дмитриевич - ведущий инженер отраслевойлаборатории новых технологий и материалов
220108, Республика Беларусь, г. Минск, ул. Корженевского, 16, к. 247Тел. +375 29 854-66-51
Yunik Andrei Dmitrievich, Leading Engineer of the Branch Laboratory of New Technologies and Materials
220108, Republic of Belarus, Minsk, Korzhenevskogo St., 16, r. 247Tel. +375 29 854-66-51
Шидловский А. Г., ведущий инженер-технолог отраслевой лаборатории новых технологий и материалов
Минск
Shydlouski A. H., Leading Process Engineer of the Branch Laboratory of New Technologies and Materials
Minsk
Методом лазерной интерферометрии и сканирующей электронной микроскопии установлены закономерности изменения во времени интенсивности отраженного сигнала, регистрируемого детектором лазерного интерферометра с рабочей частотой 670 нм в процессе реактивного ионного травления в индуктивно-связанной плазме в атмосфере Cl2/N2/O2 слоев GaN, p-GaN и AlGaN в гетероструктурах типов AlGaN/GaN и p-GaN/AlGaN/GaN, обусловленные изменениями их показателей преломления и скоростей травления. При реактивном ионном травлении в индуктивносвязанной плазме слоев GaN и p-GaN интенсивности отраженного сигнала изменяются по периодическому закону с периодом изменения толщины порядка 144 нм, а для слоев типа AlGaN – порядка 148 нм, что обусловлено различиями их показателей преломления и скоростей травления. При переходе границы раздела p-GaN/AlGaN и AlGaN/GaN наблюдается скачкообразное изменение интенсивности отраженного сигнала в пределах 2,7–9,5 % в течение 20–40 с, обусловленное изменениями концентрации алюминия, показателей преломления и скорости травления на границах раздела. Изменение периодичности интерферограммы, сопровождающееся скачком интенсивности при переходе фронта травления через границу раздела p-GaN/AlGaN и AlGaN/GaN, позволяет с помощью лазерной интерферометрии в реальном масштабе времени определять время окончания процесса реактивного ионного травления в индуктивно-связанной плазме слоев AlGaN и p-GaN в гетероструктурах типов AlGaN/GaN и p-GaN/AlGaN/GaN с двумерным электронным газом. Полученные результаты могут быть использованы для формирования элементов устройств СВЧ и силовой электроники на основе гетероструктур типа AlGaN/GaN.
Regularities of the reflected signal intensity changing in time, recorded by the detector of the laser interferometer with the operating frequency of 670 nm during the inductively coupled plasma reactive ion etching in a Cl2/N2/O2 atmosphere of GaN, p-GaN and AlGaN in AlGaN/GaN and p-GaN/AlGaN/GaN heterostructures has been established by laser interferometry and scanning electron microscopy methods due to the changes in refractive indices and etching rates. During inductively coupled plasma reactive ion etching of GaN and p-GaN layers, the intensity of the reflected signal changes according to a periodic law with the thickness change period of about 144 nm, and for AlGaN layers about 148 nm, which is due to differences in their refractive indices and etching rates. During the crossing of the p-GaN/AlGaN and AlGaN/GaN interface, there is an abrupt change in the intensity of the reflected signal within 2.7–9.5 % for 20–40 s, due to changes in the aluminum concentration, refractive indices, and etching rate at the interfaces. The change in the periodicity of the interferogram, which is accompanied by a jump in intensity when passing through the etching front through the p-GaN/AlGaN and AlGaN/GaN interface, makes it possible to determine the end time of the inductively coupled plasma reactive ion etching of the AlGaN and p-GaN layers using laser interferometry in real time in AlGaN/GaN and p-GaN/AlGaN/GaN heterostructures with two-dimensional electron gas. The obtained results can be used to form microwave and power electronics devices elements which are based on the AlGaN/GaN heterostructures.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.