目前, n型GaAs欧姆接触电极的制备方法以蒸镀法为主, 然而该方法具有设备价格高、浪费电极材料的缺点。本文采用离子溅射法制备了n型GaAs的欧姆接触电极AuGeNi/Au, 通过优化制备过程, 可获得表面光滑平整、成分均匀无偏析的电极层。400 ℃氩气气氛下退火处理后, 电极与GaAs之间由肖特基接触变为欧姆接触, 极间电阻降为原来的1/20。退火温度在400~500 ℃时可得到很小的比接触电阻率(10-6 Ω·cm2), 有利于半导体器件工作稳定性的提高, 降低能耗。退火温度低于400 ℃或高于500 ℃后比接触电阻率都较大, 这分别与欧姆接触未形成以及Au-Ge合金的“球聚”有关。该制备方法和过程的优点为: 设备成本低、流程简便、节省电极材料, 具有良好的经济效益和实用价值, 适合科研实验室使用。
砷化镓 半导体 欧姆接触 金锗镍合金 电极材料 离子溅射 比接触电阻率 GaAs semiconductor ohmic contact AuGeNi alloy electrode material ion sputtering contact resistivity
长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室，吉林 长春 130022
研究了金属Cr作为扩散阻挡层的GaAs欧姆接触技术，设计了Au/Cr/AuGe/Ni和Ti/Cr/Au两种欧姆接触合金系统，并对Cr阻挡层厚度与退火条件进行了优化。研究结果表明：两种合金系统均可在380～480 ℃退火条件下形成欧姆接触，且Au/Cr/AuGe/Ni系统在420 ℃/60 s退火条件下的比接触电阻率为2.63×10－6 Ω·cm2，相较于在相同基底上镀制的Au/Ni/AuGe/Ni合金系统比接触电阻率的最低值1.54×10－5 Ω·cm2降低了近一个数量级，且具有更好的表面形貌；Ti/Cr/Au系统在440 ℃/60 s退火条件下的比接触电阻率为6.99×10－7 Ω·cm2，且在420～460 ℃相对较宽的温度范围内均可获得低的比接触电阻率。
材料 半导体器件 欧姆接触 扩散阻挡层 合金化 比接触电阻率 中国激光
2022, 49(11): 1103001
1 南通大学 电子信息学院, 江苏 南通 226019
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料和器件重点实验室, 上海 200083
采用扫描电容显微镜分析了平面型PIN In0.52Al0.48As/In0.53Ga0.47As/ In0.52Al0.48As短波红外探测器盲元产生的原因, 利用半导体器件仿真工具Sentaurus TCAD对探测器中的盲元特性进行了模拟, 并利用制备的Au/P-In0.52Al0.48As传输线结构芯片对P电极的欧姆接触进行优化.研究结果表明, P电极与扩散区外的N－-In0.52Al0.48As帽层形成导电通道导致了盲元的产生, 优化后Au与P-In0.52Al0.48As帽层之间具有更低的比接触电阻为3.52×10－4 Ω·cm－2, 同时Au在高温快速热退火过程中的流动被抑制, 从而降低了盲元产生的概率.
短波红外探测器 盲元 比接触电阻 Short wavelength infrared detector InGaAs InGaAs Blind pixel Special contact resistivity Au Au
1 北京工业大学电控学院 光电子技术实验室,北京100124
2 电子科技大学中山学院 电子薄膜与集成器件国家重点实验室中山分实验室,广东 中山528402
研究了多层Ti/Al结构电极对GaN/AlGaN HEMT欧姆接触特性及表面形态的影响。采用传输线模型对各结构电极的比接触电阻率进行了测量，采用扫描电子显微镜对电极表面形态进行扫描。实验结果显示，在同样的退火条件下，随着Ti/Al层数的增加，比接触电阻率逐渐减小，表面形态趋于光滑；降低Ti/Al层的厚度会加剧Au向内扩散而增加比接触电阻率，但能稍微改善表面形态；Ti比例过高会影响TiN的形成导致比接触电阻率增加，但能明显改善表面形态。
高电子迁移率晶体管 欧姆接触 退火 比接触电阻率 high electron mobility transistor Ohmic contact annealing specific contact resistance
1 中国科学院上海技术物理研究所 传感技术国家重点实验室，上海 200083
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室，上海 200083
3 中国科学院大学，北京 100049
为了研究异质结InP/InGaAs探测器帽层的欧姆接触特性，采用Au/p-InP传输线模型(TLM)，对比不同退火温度下的接触特性，在480℃、30 s的退火条件下实现室温比接触电阻为3.84×10-4Ω·cm2，同时，对欧姆接触的温度特性进行了研究，发现随着温度降低比接触电阻增加，在240~353 K温度范围内界面电流传输主要为热电子场发射机制（TFE）；240 K以下，接触呈现肖特基特性.利用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）分别对界面处的扩散程度和化学反应进行了分析，发现经过480℃、30 s退火后样品界面处存在剧烈的互扩散，反应产物Au10In3有利于改善Au/p-InP的接触性能.
欧姆接触 比接触电阻 扫描电子显微镜（SEM） X射线衍射仪（XRD） p-InP p-InP ohmic contact special contact resistance scanning electron microscope(SEM) X-ray diffractometer (XRD) 红外与毫米波学报
2015, 34(6): 0721
厦门大学 物理与机电工程学院， 福建 厦门 361005
文章介绍了AZO/N+ Si欧姆接触特性的研究和AZO/N+ Si欧姆接触的制备新方法。实验发现AZO/N+ Si的退火温度和时间对其欧姆接触特性有很大的影响，在最优的退火温度和时间条件下,测得最小比接触电阻为7.32×10-4Ω·cm2。它满足多晶硅太阳能电池的要求, 可用于高效率硅太阳能电池透明电极的制备。
多晶硅片 比接触电阻 polycrystalline silicon AZO AZO specific contact resistanc
清华大学,电子工程系,集成光电子学国家重点实验室,北京,100084
针对40Gb/s高速过渡热沉阻抗匹配的要求,对基于Ta2N薄膜的匹配电阻制作工艺进行了系统研究.根据过渡热沉的等效电路模型,分析了Ta2N薄膜电阻与传输线电极间接触电阻对高频反射特性的影响,并通过理论仿真确定了热沉匹配电阻的容差范围.利用磁控反应溅射技术,制作出特性稳定、方阻可调的Ta2N电阻薄膜.通过优化高温退火条件,将电阻薄膜与金属电极间的比接触电阻率降至10-6 Ω·cm2量级.在此基础上,制作出了性能良好稳定、可应用于40Gb/s光电子器件封装的高速过渡热沉.
阻抗匹配 Ta2N薄膜 接触电阻 比接触电阻率
中国科学院上海技术物理研究所,传感技术国家重点实验室,上海,200083
在非故意掺杂的和掺Si的GaN薄膜上蒸镀Ti(24 nm)/Al(nm)薄膜,氮气环境下400～800℃范围内进行退火.实验结果表明,在非故意掺杂的样品上,随退火温度的升高,肖特基势垒高度下降,理想因子升高,表面状况逐渐变差,600℃退火形成较低接触电阻的欧姆接触,比接触电阻率为3.03×10-4Ω cm2,而载流子浓度为5.88×1018cm-3的掺Si的样品未退火就形成欧姆接触,比接触电阻可达到4.03×10-4Ω cm2.
传输线模型 肖特基势垒高度 比接触电阻 隧穿电流 Transmission line model Schottky barrier height Specific contact resistance Tunneling current
1 中国科学院上海冶金所离子束开放实验室, 上海 200050
2 美国加州大学圣地亚哥分校
利用连续Ar+激光对淀积在砷化镓上的Si/Pd进行退火,形成Si/Pd2Si/GaAs(6.9×1017cm-3)接触,得到了比接触电阻率为2.75×10-6Ω·cm2的非合金欧姆接触。经410℃,8小时,形成气中退火后表明:激光退火形成的欧姆接触具有良好的热稳定性。
欧姆接触 比接触电阻率 激光退火
