[发明专利]一种高性能GaAs激光电池的制作方法

说明书

本发明公开了一种高性能GaAs激光电池的制作方法，包括在半绝缘GaAs基板上生长化合物半导体GaAs材料；制作P型电极，正胶光刻，显影烘烤；等离子清洗，Ti/Pt/Au溅射；浸泡超声剥离，退火；正胶光刻，显影、烘烤；N型槽腐蚀至N型吸收层上表面；采用同等条件N型电极进行AuGeNi合金和Au溅射；丙酮浸泡和超声正胶剥离，快速退火；制作隔离槽，正胶光刻，显影、烘烤；隔离槽腐蚀至GaAs外延片半绝缘衬底层上表面，去胶；正胶高浓度层光刻，显影、烘烤；高浓度层腐蚀至完毕；SiO₂减反膜淀积；丙酮浸泡和超声正胶剥离；Au溅射；正胶光刻，显影、烘烤、腐蚀；化学抛光、减薄、划片，即完成GaAs激光电池的制作。本发明电极体电阻显著减小，整体串联电阻降低，电池输出功率高。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，涉及一种化合物材料GaAs(砷化镓)高性能激光电池的制作方法，该电池具有远程控制功能，主要用于需要激光供能的场所，如电网测量系统中的光电互感器中。

背景技术

随着我国现代化社会的不断发展，电力作为这个社会最基本的劳动力能源，在工业、农业以及民用方面的需求将会越来越大。随着用电量的递增，输电容量的增大，输电线路发热损耗浪费的电能越来越巨大。输电效益越来越重要。为提高效益，电压等级要不断提高。到目前为止，已经由建国初10KV提高到现在的特高压1000KV。

目前，我国电力网络计量、监测和保护用的电力互感器主要是传统电磁式互感器，存在很多致命问题和不足。

①.测量精度不高，范围不宽。②.互感器采用SF6气体进行高压绝缘，有很大的绝缘间隙，使得机身庞大，安装不方便，耗費大量铜材。③.采用SF6性气体进行绝缘，长期运行易氧化和泄露，降低绝缘性能，需要维护。绝缘的维护成本远大于设计、制造成本。④.电磁式互感器采用SF6气体绝缘，500KV时，绝缘已经捉襟见肘，1500KV，2000KV用SF6绝缘物是不可能实现的。

采用光电电力互感器有以下不可替代的优点：

由于光纤是优良的绝缘体，所以彻底解决超高压绝缘问题；由于不应用电磁感应原理，避开了传统电磁电力互感器的缺点；由于不使用温室气体SF6、是不用维护的绿色电器；

光电互感器设备组成大致分为三部分：①高电位侧信号采集处理部分,②地电位侧信号处理部分,③高电位侧电源供电部分。

电源供电部分是系统的核心部分之一，由于光电互感器的传感头安装在远端高电位侧，并由単片机；16位A/D转换器；通信用激光器等电子电路构成。因此必须有电源给电子电路供电。是激光器通过光纤从低压侧照射到激光电池上，转换出电能供给高压侧的传感器。

因此制作高性能的GaAs电池确保它的稳定性和可靠性成为十分重要的问题。GaAs激光电池在国内初创，制作工艺复杂，所以存在些技术问题。主要有：

①串联电阻中P型金属电极体电阻，N型金属电极体电阻大影响输出功率。

②串联电阻中P型金属与半导体接触电阻，N型金属与半导体接触电阻大影响输出功率。

③因溅射衬底加热温度低，金属粘附力弱，易脱落。影响合格率和长期可靠性

④制程中有N电极刻槽,电隔离刻槽和刻蚀高浓度层3次槽刻蚀任何一次达不到工艺技术要求都会使整个工艺失败。

针对这些目前存在的技术问题，提出一种高性能砷化镓激光电池的制作方法成为目前本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种高性能GaAs(砷化镓)激光电池的制作方法，解决现有技术中存在的问题，制作的GaAs(砷化镓)激光电池、短路电流大、开路电压高、输出功率大、工作稳定性好，长期可靠性高。

本发明是通过下述技术方案来实现的。