以氫氟酸浸蝕氧氣電漿清理過表面的砷化鉀(001)樣本的原子力顯微鏡觀察

奇妙的事情發生了.

較近一直再找為什么我的樣本拿去分子束磊晶 (MBE) 長晶過后的表面為什么那么差, 應該是處理過程的時候表面就已經被破壞了, 只是不知道是哪一個製程破壞的比較嚴重.

拿了三個 (001) 表面的砷化鉀 (GaAs) 樣本. 第一個是已經打開來放了兩個月, 第二個是兩個月前已經用氧氣電漿 (oxygen plasma) 清洗 (ashing) 過表面又放了兩個月的樣本， 而第三個是剛拆封出來的樣本． 把這三個樣本都拿去用氫氟酸 (HF) 稍微的浸蝕一下（百分之十的 bufered HF 溶液十秒鐘）來清理表面, 再拿去用原子力顯微鏡 (atomic force microscope – AFM) 去觀察浸蝕后的表面. 基本猜想是第三個樣本的表面會較平整, 第二個會較糟糕, 嘻嘻,顯微鏡, 結果卻大出我的意外.

一直以來都相信說表面放得越久, 表面氧化的情形就會越來越嚴重. 放在 MBE 裡面長晶的樣本是很怕氧化的, 所以通常在真正長晶前還會有一到加熱脫氧的過程. 我自己是相信（但沒有證實過） ashing 太久可能會造成氧原子被植入樣本表面, 那就不好了. 如果氧原子是真的被植入表面的話, 那應該這三個樣本中第三個樣本 HF 浸蝕后的表面應該是較糟糕的. 結果反而是較好的. 這下子我就不知道該怎么解釋了.

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