GaAs外延片的表面能级较高,所以它们极为活泼,化学性质稳定性很差[13]。空气中的C、O将对外延片表面产生不同程度的污染,因此表面有自然氧化物和碳化物的存在,如果不去除这些污染,将会对GaAs光电阴极的寿命和稳定性,以及阴极的激活灵敏度产生严重的影响。吸附在GaAs激活层表面的杂质原子,会使灵敏度下降以及功函数升高[10],特别是C、Ga2O3、As2O3等物质对激活灵敏度的影响最大。因此在激活前,需要先进行表面净化处理,来减少阴极受到的污染。82073
基板的表面质量,决定了半导体器件的性能。抛光质量和基板表面的清洁,对GaAs的外延层的生长起到决定性因素。在基片生长前的预处理中常常用到清洗和蚀刻工艺。这些工艺的目的是为了得到一个无颗粒无杂质的表面,和一个极薄氧化层[9]。需要注意的是,必须保证环境的严格控制,才不会使该工艺引起对表面纹理的降解。
去除GaAs表面的氧化物和污染物,常常通过脱脂、蚀刻等工艺来完成[14]。脱脂是利用CH3COCH3(丙酮)和C2H5OH(乙醇)来实现,论文网而根据文献中记载,蚀刻是利用干法或者湿法化学清洗来实现,清洗程序常常需要在真空条件下来进行。利用湿法化学清洗,像酸性H2O2混合物,能够无杂质无颗粒的表面,以及可控的氧化层[10]。A。Y。Cho等人在GaAs表面湿法化学清洗的课题上进行了大量研究,以获得能够在超真空中作外延生长的样品。目前,湿法刻蚀主要是基于HCl/H2O,HCl/IPA,H2SO4/H2O2/H2O或HF等溶液[15]。