一种锑化镓还原保护剂及防止氧化方法与流程

本发明属于半导体，具体涉及一种锑化镓还原保护剂及防止氧化方法。

背景技术：

1、锑化镓是由锑和镓构成的ⅲ-ⅴ族化合物半导体材料。由于它在熔点时离解压小，早在20世纪50年代即可由化学熔体中生长出单晶体。

2、锑化镓因其具有优异的物理化学性能而被广泛应用。锑化镓异质结是一种典型的由锑化镓与其他ⅲ-ⅴ族化合物固溶体构成的异质结结构，该种异质结可以用来制作光谱范围在2～5μm的光电子器件，该类光电子器件可应用于光纤通信、激光测距、光敏探测等各种工程领域。锑化镓基雪崩光电二极管（apd）具有独立的吸收区（gainassb），其禁带宽度为0.52ev。该种apd还具有雪崩倍增区（pn结）。室温下，锑化镓基apd的倍增系数高30～50，响应时间小于0.5ns。在倍增系数为10时，锑化镓基apd的极限噪声系数只有5分贝，锑化镓基apd在制造超低噪声的光电器件方面具有极大的潜力，可应用于光纤通信系统或激光测距系统中。

3、锑化镓材料是窄禁带半导体材料，可用于制备吸收红外光（780nm～4000nm）转变为电能的热光伏电池。热光伏电池与普通太阳能电池相比，其优势在于以摆脱普通光伏电池对太阳光的依赖，利用化石燃料、同位素与核能等发出的红外光，即可进行光伏作用。热光伏电池的单位发电功率体积更小，重量更轻，可性能更高。美国波音公司开发的由gaas与gasb交叠制成的热光伏叠层电池，光电转换效率达到36%，将赶上燃煤发电的效率。

4、但是，锑化镓衬底表面化学性质活泼，出现氧化情况会导致后期氧化层无法去除。现有技术中，在物理研磨后，锑化镓衬底放在去离子水中或放在空气中均会出现氧化情况，导致无法达到生产要求，所以需要一种防止锑化镓衬底表面氧化的工艺。

技术实现思路

1、基于上述技术背景，本发明提供一种锑化镓还原保护剂和采用该还原保护剂防止锑化镓表面氧化的方法，所述锑化镓还原保护剂由五水合硫代硫酸钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和二亚硫酸钠中的一种或几种与水混合得到，该锑化镓还原保护剂成分简单，通过浸泡的方式可在锑化镓衬底表面形成保护层，隔绝外界氧化因素，解决锑化镓衬底表面的氧化缺陷，且不会影响锑化镓的后续生产过程，该防氧化方法简单高效，从而完成本发明。

2、本发明第一方面在于提供一种锑化镓还原保护剂，所述锑化镓还原保护剂由还原剂和溶剂制得，所述还原剂选自五水合硫代硫酸钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和二亚硫酸钠中的一种或几种，所述溶剂为水；

3、所述还原剂占锑化镓还原保护剂总重量的26～34%，其余为水。

4、优选地，所述还原剂为五水合硫代硫酸钠。

5、优选地，所述还原剂占锑化镓还原保护剂总重量的30%，其余为水。

6、本发明第二方面在于提供一种采用上述锑化镓还原保护剂防止锑化镓表面氧化的方法，所述方法包括以下步骤：

7、s1、对锑化镓衬底进行物理研磨去除锑化镓表面划痕，然后将其置于锑化镓还原保护剂中浸泡；

8、s2、浸泡后依次采用水、酸性试剂、水对锑化镓衬底进行冲洗，然后甩干。

9、步骤s1中，所述浸泡温度为常温，浸泡时间为2～8h。

10、步骤s2中，所述酸性试剂选自盐酸、磷酸、乙酸和草酸中的一种。优选地，所述酸性试剂为盐酸。

11、甩干速度为500～2000r/min，甩干时间为120～240s。

12、本发明所具有的有益效果：

13、（1）本发明所述锑化镓还原保护剂成分简单，无毒无害，在锑化镓处理过程中对人和环境不会产生不利影响；且该锑化镓还原保护剂对锑化镓表面的氧化层具有良好的去除效果，在物理研磨后通过该还原保护剂的还原保护作用对锑化镓表面形成保护层，该保护层可隔绝外界的氧化因素，在后续加工时该保护层极易冲洗掉，不影响锑化镓的后续加工，从而在对锑化镓表面进行保护、防止氧化的同时，还不会影响锑化镓的后续生产过程；

14、（2）采用本发明所述锑化镓还原保护剂和防氧化方法可在较短时间内在锑化镓表面形成保护层，解决锑化镓衬底表面的氧化缺陷，防氧化效果好。

技术特征：

1.一种锑化镓还原保护剂，其特征在于，所述锑化镓还原保护剂由还原剂和溶剂制得，所述还原剂选自五水合硫代硫酸钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和二亚硫酸钠中的一种或几种，所述溶剂为水；

2.根据权利要求1所述的锑化镓还原保护剂，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的锑化镓还原保护剂，其特征在于，

4.一种采用权利要求1至3之一所述锑化镓还原保护剂防止锑化镓表面氧化的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤s1中，

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤s2中，

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤s2中，

技术总结本发明属于半导体材料领域，具体涉及一种锑化镓还原保护剂及防止氧化方法。所述锑化镓还原保护剂由还原剂和溶剂制得，所述还原剂选自五水合硫代硫酸钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和二亚硫酸钠中的一种或几种，所述溶剂为水；所述还原剂占锑化镓还原保护剂总重量的26～34%，其余为水。该锑化镓还原保护剂作为浸泡液在较短的时间内即可有效清除锑化镓表面的氧化层，并在锑化镓衬底表面增加保护层，从而达到对锑化镓表面的保护作用，解决锑化镓表面的氧化缺陷，使锑化镓达到生产要求，不影响后续加工。技术研发人员：石志奎,王世峰,张栓平,王泽华受保护的技术使用者：青岛浩瀚全材半导体有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5