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申请/专利权人：东南大学

摘要：本发明公开了一种球型分层确定氮化镓湿法刻蚀全速率的方法，包括如下步骤：步骤10获得氮化镓半球以及氮化镓轮幅结构；步骤20利用AFM测量步骤10的氮化镓半球，获得刻蚀前的氮化镓半球坐标，并利用SEM拍摄步骤10的轮幅结构；步骤30刻蚀步骤10的氮化镓半球以及轮幅结构；步骤40利用AFM测量刻蚀后的氮化镓半球，获得刻蚀后的氮化镓半球坐标，并利用SEM拍摄刻蚀后的轮幅结构；步骤50对所述步骤20和步骤40获得的数据进行处理，获得氮化镓湿法刻蚀全速率。该方法通过借助灰度图利用聚焦离子束技术在氮化镓晶片上加工出凸半球冠及凸半球底以及轮幅结构。并且腐蚀前后借助原子力显微镜获得腐蚀前后半球冠和半球底坐标点，从而得到刻蚀速率。

主权项：1.一种球型分层确定氮化镓湿法刻蚀全速率的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤10获得氮化镓半球以及氮化镓轮幅结构；步骤20利用AFM测量步骤10的氮化镓半球，获得刻蚀前的氮化镓半球坐标，并利用SEM拍摄步骤10的轮幅结构；步骤30刻蚀步骤10的氮化镓半球以及轮幅结构；步骤40利用AFM测量刻蚀后的氮化镓半球，获得刻蚀后的氮化镓半球坐标，并利用SEM拍摄刻蚀后的轮幅结构；步骤50对所述步骤20和步骤40获得的数据进行处理，获得氮化镓湿法刻蚀全速率；所述步骤50包括如下步骤：步骤501计算半球冠速率矩阵：首先从步骤20中获得的刻蚀前的氮化镓半球坐标和步骤40获得刻蚀后的氮化镓半球坐标中，提取球冠的数据点，随后利用nlinfit函数拟合得到球心，接着将球冠的数据根据拟合的球心进行插值，最后将刻蚀前后处理插值过的数据做差，并且除以刻蚀的时间，从而得到半球冠刻蚀速率矩阵，其过程如下式4所示； 其中，v表示刻蚀速率，Δb表示刻蚀前球面各点到球心的距离，Δa表示刻蚀后球面各点到球心的距离，Δt表示刻蚀时间；步骤502计算半球底速率矩阵：首先从步骤20中获得的刻蚀前的氮化镓半球坐标和步骤40获得刻蚀后的氮化镓半球坐标中，提取半球底侧面的数据点作为待处理数据，随后利用nlinfit函数拟合得到球心，接着将待处理数据根据拟合的球心进行插值，最后将刻蚀前后处理插值过的数据做差，并且除以刻蚀的时间，从而得到半球底刻蚀速率矩阵；步骤503计算赤道刻蚀速率：设轮辐实验中每个楔形结构的尖端为起始刻蚀点，腐蚀一段时间后，刻蚀点出现回缩现象，此时的刻蚀点是一个圆角；由于侧壁的刻蚀深度Δw非常小，将对刻蚀深度Δw的测量转换为对回缩长度Δl的测量，其中，楔形结构尖点的位置决定了回缩长度Δl；根据楔形结构几何尺寸及与顶角α之间的关系，回缩长度Δl表示为下式5： 刻蚀时间Δt的情况下，利用式6计算得到赤道刻蚀速率v： 步骤504将步骤501获得的半球冠速率矩阵、将步骤502获得的半球底速率矩阵和步骤503获得的赤道刻蚀速率进行拼接，得到氮化镓刻蚀全速率。

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