南京理工大学光电子与微电子综合实验实验报告 - 图文

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④去背结

硅片在硼扩散过程中是双面扩散的，形成两个PN节，所以要用化学腐蚀的方法将背结去掉。首先在扩散好的硅片正面均匀地涂上蜡，掩蔽前结，然后放入HNO3：HF：H2O=1：3：1的腐蚀液中，根据测得的腐蚀速率，计算腐蚀时间。等到背结完全腐蚀掉后，用水冲洗干净，放入无水乙醇中煮沸，除去硅片上的蜡。

4.6 二次氧化

二次氧化的目的是在P型层上生长一层SiO2薄膜,保证器件的稳定性。工艺条件及操作步骤同一次氧化相同,只是湿氧时间根据SiO2薄膜厚度来确定。 4.7 二次光刻

二次光刻的目的是打开P型层上SiO2的窗口,以便铝电极和P型层形成欧姆接触。工艺条件及操作步骤和一次光刻相同。 4.8 镀铝膜

光电二极管铝电极一般采用真空蒸发的方法制备。具体操作步骤如下： ① 清洗钟罩。用棉花球蘸着无水乙醇擦洗蒸发台和电极。

② 清洗铝丝和钼舟。把铝丝和钼舟分别放在浓度为25%氢氧化钠中加热处理后，用10%的盐酸中和，再用去离子水冲洗，放在装有无水乙醇的瓶子中保存（避免铝丝氧化）。

③ 放置铝丝。将清洁处理后的纯铝丝取所需的量,放在清洗好的钼舟上。将清洗好的硅片装在夹具上,放下钟罩。

④ 抽真空。按真空镀膜机操作规程操作,先开机械泵,当真空度高于10-1Pa

之后,给扩散泵通冷却水,加热使扩散泵工作。

⑤ 真空蒸发。当真空度达到10-3Pa时逐步增加蒸发电极电流,电流增大到一定值时，铝变成熔融状态便蒸发到硅片上，停止蒸发源加热，冷却10分钟后关闭高真空阀门和前置阀，然后给钟罩充气。打开钟罩后取下硅片装入培养皿中，准备光刻铝。 4.7 光刻铝膜

按照光刻版的图形刻出铝电极，工艺方法与前两次光刻工艺相同。只是曝光时间不同。腐蚀液用浓磷酸，水浴温度在80℃左右。

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4. 8 蒸背电极

蒸背电极的工艺与镀铝工艺相同。 4. 9焊接引线

焊接引线的方法用超声波焊接法。其工作原理是，由超声波发生器产生的几十千周的超声振荡电能，通过磁致伸缩换能器，使振动头发生超声波频率的机械振动，它带动压刀产生“交变剪切应力”。同时在压刀上端还施加一定的垂直压力。在两中力共同作用下，铝丝发生蠕动，使铝丝和铝层之间发生摩擦。这种摩擦作用一方面使阻碍键合连接的铝丝和铝层表面的氧化膜遭受破坏，另一方面由摩擦产生一定的热量，它和施加在压刀上的垂直压力的共同作用下，使焊接处的铝丝发生形变，从而两个纯净的铝金属紧密地接触，形成牢固的键合连接。在超声波焊接操作过程中，特别要注意压点的质量。应根据铝丝直径粗细适当调节超声波发生器的输出功率，键合时间和压力大小，先进行试压，达到满意的压点。一般中间发白亮，边缘显黑亮的压点较好。 5．实验设备及仪器:

超声设备初缩机 光刻机 名称 散炉 机 GDM-4型号 数量

石英名称 花蓝 烧杯 数量 1 1 1 1 1 1 1 石英直尺 手术刀 镊子 温度计 培养皿 1 JRG-1 1 GK5-5 50B 1 1 1 1 1 1 1 6JA JXD-2 XLP-2B SDY-5 微镜 微镜 微镜 测试仪 机 高温扩镀膜干涉显读数显金相显四探针点焊

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实验三 光电探测器光谱响应度的测量

1．实验目的：

理解光电响应度的测试原理，了解光电二极管和光电池光谱响应度测试方法，掌握测试设备的使用方法。

2．实验内容：

测试光电二极管和光电池的光谱曲线。

3．实验原理：

光谱响应度是光电探测器对入射辐射的响应能力，电压光谱响应度S(λ)定义为在波长为λ的单位入射功率的照射下，光电探测器输出的信号电压，用公式表示则为

S(λ)?V(?) （1.4） P(?)式中，P(λ)为波长为λ时的入射光功率；V(λ)为光电探测器在入射光功率P(λ)作用下的输出信号电压。

本实验采用图3.1所示的实验装置。用单色仪对钨丝灯辐射进行分光，用光功率计测量得到单色光功率P(λ)，再用光电二极管和光电池测量单色光，得到输出电压V(λ)，用公式1.4计算后的到光电二极管和光电池的光谱响应度。

图 3.1 光谱响应度测试装置

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4．实验装置简介：

4.1 光栅单色仪：

?光栅单色仪外形图 如图3.2所示

图3.2光栅色仪整机外形图

?光学系统工作原理

入射到光栅单色仪的自然光或复色光，经入射狭缝S1后投射到球面反射镜M1上。S1处于M1的聚焦面上。因此，经球镜M1反射后的光束为平行光束。这平行光束经平面光栅G分光后，分成不同波长的平行光束以不同的衍射角投向球面反射镜M2。球镜M2起照相物镜的作用，这些平行光束经平面镜M3反射后成象于它的聚焦面上，从而得到一系列的光谱。出射狭缝S2位于球镜M2的聚焦面上。把狭缝S1和S2开的很窄，测量时转动手轮使光栅转动，在出射狭缝S2处就会得到各个光谱分量的输出。输出光的波长可在手轮计数器上读出。本实验采用600线/mm光栅，此时的输出波长为手轮计数器读数的二倍。如图3.3所示。

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