二硫化钼场效应晶体管金属接触的研究进展

二硫化钼(MoS2)作为一种代表性的半导体二维原子晶体材料,具有优异的物理及电学特性,这使其在光电器件尤其是逻辑器件的应用中具有广泛的前景。总结了MoS2的表面电荷转移掺杂和替位掺杂,并分析了不同掺杂方法的优劣,同时介绍了降低费米能级钉扎效应的两种接触电阻的优化方法。依据肖特基理论改变金属功函数可以调节金属与MoS2的肖特基势垒高度,但由于金属与MoS2之间存在费米能级钉扎效应,接触时会产生较大的肖特基势垒,降低载流子的发射效率,从而增加金属与MoS2之间的接触电阻。最后,指出MoS2器件接触电阻的研究趋势并展望了MoS2的应用前景。     

表面氢化对SiC/金属接触的作用机理

提出 Si C表面氢化模型。以氢饱和 Si C表面悬挂键 ,减少界面态 ,从而制备理想的金属 /半导体接触 ,并将此模型用于 Si C器件表面处理 ,其优点在于避免了欧姆接触 80 0～ 1 2 0 0°C的高温合金 ,且肖特基接触整流特性较好。在 1 0 0°C以下制备了比接触电阻 ρc=5～ 8× 1 0 - 3Ω·cm2的 Si C欧姆接触和理想因子 n=1 .2 5～ 1 .3的肖特基结。与欧姆接触采用 95 0°C高温合金制备的 Si C肖特基二极管比较表明 ,表面氢化处理不仅能避免高温合金 ,降低工艺难度 ,而且能改善器件的电学特性。     

两种不同结构n型GaN基肖特基二极管电学特性

实验研究了两种由ICP刻蚀不同结构的n型GaN材料与金属接触形成的肖特基二极管的I-V特性,分析计算了GaN基肖特基二极管的势垒高度和理想因子。研究发现n型GaN半导体材料表面费米能级钉扎,且费米能级的钉扎对n型GaN材料表面的金半接触所形成的肖特基势垒高度起决定性作用;结果表明表面经过ICP刻蚀后,n型GaN表面的氧化层消除,价带中态密度增多,有利于载流子的遂道效应与金属较易形成欧姆接触。     

SiC肖特基二极管势垒不均匀分布理论与研究进展

碳化硅(SiC)半导体具有宽禁带、高临界击穿电场、高热导率等优异的性能,在高温、高频和大功率器件领域具有广阔的应用前景.SiC肖特基二极管是最早商用化的SiC器件,然而,由于决定金属接触性能的肖特基势垒无法得到有效控制,高性能的SiC欧姆接触和肖特基接触制备仍然是SiC肖特基二极管研制中的关键技术难题.基于此,首先对金...     

AlGaN/AlN/GaN肖特基二极管的电学性能

利用金属有机化学气相淀积(MOCVD)方法生长的AlGaN/AlN/GaN/蓝宝石材料制备了AlGaN肖特基二极管.器件的肖特基接触和欧姆接触分别为Ti/Pt和Ti/Al/Ti/Au,均采用电子束蒸发的方法沉积.AlGaN表面欧姆接触的比接触电阻率为7.48×10-4Ω/cm2,器件的I-V测试表明该AlGaN肖特基二极管具有较好的整流特性.根据器件的正向,I-V特性计算得到器件的势垒高度和理想因子分别为0.57eV和4.83.将器件在300℃中温退火,器件的电学性能有所改善.     

p型SiC欧姆接触理论及研究进展

碳化硅(SiC)具有宽禁带、高临界击穿电场、高热导率等优异特性,是制备高温、高频、大功率器件最理想的半导体材料之一。然而,制备良好的SiC欧姆接触尤其是p型SiC欧姆接触仍然是SiC器件研制中亟需攻克的关键技术难题。首先对p型SiC欧姆接触的形成机制及金属/SiC接触势垒理论进行了深入分析。然后,对近年来p型SiC欧姆接触的重要研究进展进行了综述,包括形成欧姆接触的金属体系,制备工艺条件,获得的比接触电阻率等,并重点讨论了p型SiC欧姆接触的形成机理。最后,对未来p型SiC欧姆接触的研究方向进行了展望。     

基于结终端扩展的4H-SiC肖特基势垒二极管研制

采用高真空电子束热蒸发金属Ni分别作肖特基接触和欧姆接触,离子注入形成结终端扩展表面保护,研制出Ni/4H-SiC肖特基势垒二极管(SBD)。I-V特性测量说明,Ni/4H-SiCSBD有较好的整流特性,热电子发射是其主要的运输机理。实验测量其反向击穿电压达1800V,且反向恢复特性为32ns。     

原位电化学法制备纳米尺寸金属肖特基势垒研究

摘要:介绍了原位电化学方法在半导体表面制备纳米尺寸肖特基势垒的工艺,讨论了其制备原理和实验条件,描述了纳米尺度金属/半导体界面特性,并对这种方法制备的肖特基势垒与传统方法制备的肖特基势垒进行了比较,这种制备肖特基势垒的方法克服了传统制备方法的缺点,所形成的金属-半导体界面光滑无缺陷;生成的纳米尺度金属肖特基势垒可用于制备单电子晶体管、单电子存储器等纳米器件。     

AlGaN/AlN/GaN肖特基二极管的电学性能

利用金属有机化学气相淀积(MOCVD)方法生长的AlGaN/AlN/GaN/蓝宝石材料制备了AlGaN肖特基二极管.器件的肖特基接触和欧姆接触分别为Ti/Pt和Ti/Al/Ti/Au,均采用电子束蒸发的方法沉积.AlGaN表面欧姆接触的比接触电阻率为7.48×10-4Ω/cm2,器件的I-V测试表明该AlGaN肖特基二极管具有较好的整流特性.根据器件的正向,I-V特性计算得到器件的势垒高度和理想因子分别为0.57eV和4.83.将器件在300℃中温退火,器件的电学性能有所改善.     

WSe2场效应晶体管的源漏接触特性研究

二硒化钨(WSe2)具有双极导电特性,可以通过外界掺杂或改变源漏金属来调节载流子传输类型,是一类特殊的二维纳米材料,有望在未来集成电路中成为硅(Si)的替代材料.文章采用理论与实验相结合的方式系统分析了 WSe2场效应晶体管中的源漏接触特性对器件导电类型及载流子传输特性的影响,通过制备不同金属作为源漏接触电极的WSe2场效应晶体管,发现金属/WSe2接触的实际肖特基接触势垒高低极大地影响了晶体管的开态电流.源漏金属/WSe2接触特性不仅取决于接触前理想的费米能级差,还受到界面特性,特别是费米能级钉扎效应的影响.     

UV/Ozone 表面处理对AlGaN/GaN HEMTs 性能的影响

工艺过程中对晶圆表面处理对制作出高性能的AlGaN/GaN HEMT起到至关重要的作用,洁净的表面能够有效提高器件性能以及器件可靠性。本文发现通过UV/Ozone表面处理,AlGaN/GaN HEMT器件的欧姆接触以及肖特基接触的电学特性均发生明显变化,根据实验中现象以及相关实验数据,并且采用X射线光电子能谱对实验样品进行表面分析测试,着重阐述了UV/Ozone处理对晶圆表面的作用,以及其影响AlGaN/GaN HEMT器件欧姆接触特性以及肖特基接触特性的原因。     

Ⅲ～Ⅴ族化合物半导体欧姆接触理论和工艺述评

本文评述Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体欧姆接触工艺。首先介绍了金属-半导体接触(肖特基势垒)内电流输运的基本原理。所研究的电流输运方式是越过势垒的热离子发射和隧穿过势垒的热离子场或场发射。特别注意决定导电主要方式的温度和掺杂浓度这两个参数。当基本的导电方式从热离子发射为主转变到隧穿为主时,接触的电流-电压特性亦从整流性变到欧姆性。然后描述制备Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体欧姆接触的实验技术。讨论了适用于特定器件的接触问题。最后,讨论Ⅲ-Ⅴ混晶接触的困难。     

AlGaN器件欧姆接触的研究进展

作为制备光电子器件例如紫外光子探测器、异质结场效应晶体管(HFET)、高电子迁移率晶体管(HEMT)异质结场效应管等的一种宽禁带半导体材料, III V 族氮化物AlGaN器件近年来颇受关注.AlGaN与金属之间的低阻欧姆接触的实现问题阻碍了AlGaN(基)器件的发展.通过对相关文献的归纳分析,介绍了近年来AlGaN器件在欧姆接触形成、金属化方案、合金化工艺及表面处理等方面的研究进展.     

GaAs场效应晶体管性能的最佳化

<正> 一、引言制造高性能的 GaAs 金属半导体场效应晶体管非常强调材料和器件工艺。特别是砷化镓材料的生产不仅直接影响垠终器件的性能,而且是这两个工艺当中容易变化而又不好控制的一个工艺。如果器件加工工艺已经确定,那么就能够确定由于材料参数的变化所引起的器件性能的改进。更具体地说,源-漏欧姆接触应是低电阻的以及栅应形成电性能稳定的肖特基势垒。为谋求大量生产应用于 X 波段的1μm 栅长的低噪声 GaAs MESFET,我们报导了典型的接触电阻为0.1Ω·mm 的金/锗/镍欧姆接触系统的进展,以及典型的势垒为0.79V 的铝     

4H-SiC结型势垒肖特基二极管的制作与特性研究

本文设计制作了两种具有不同结构参数的4H-SiC结型势垒肖特基二极管,在制作过程中采用了两种制作方法：一种是对正电极上的P型欧姆接触进行单独制作,然后制作肖特基接触的工艺过程;另一种是通用的通过一次肖特基接触制作就完成正电极制作的工艺过程。器件制作完成后,通过测试结果比较了采用场限环作为边界终端与未采用边界终端的器件的反向特性,结果显示采用场限环有效地提高了该器件的击穿电压,减小了其反向电流。另外,测试结果还显示采用独立制作P型欧姆接触的工艺过程有效提高了4H-SiC结型势垒肖特基二极管的反向特性,其中P型欧姆接触的制作过程和结果也在本文中做出了详细叙述。     

高性能SiC整流二极管研究

在n型4H-SiC单晶导电衬底上制备了具有MPS(merged p-i-n Schottky diode)结构和JTE(junction termination extension)结构的肖特基势垒二极管。通过高温离子注入及相应的退火工艺,进行了区域性p型掺杂,形成了高真空电子束蒸发Ni/Pt/Au复合金属制备肖特基接触,衬底溅射Ti W/Au并合金做欧姆接触,采用场板和JTE技术减小高压电场集边效应。该器件具有良好的正向整流特性和较高的反向击穿电压。反向击穿电压可以达到1300V,开启电压约为0.7V,理想因子为1.15,肖特基势垒高度为0.93eV,正向电压3.0V时,电流密度可以达到700A/cm2。     

原位电化学法制备纳米尺寸金属光特基势垒研究

介绍了原位电子学方法在半导体表面制备纳米尺寸肖特基势垒的工艺，讨论了其制备原理和实验条件，描述了纳米尺度金属／半导体界面特性，并对这种方法制务的肖特基势垒与传统方法制备的肖特基势垒进行了比较，这种制备肖特基势垒的方法克服了传统制备方法的特点，所形成的金属－半导体界面光滑无缺陷；生成的纳米尺度金属肖特基势垒可用于制备单电子晶体管、单电子存储器等纳米器件。     

不同退火温度对4H SiC 金半接触的影响

采用高真空电子束蒸发法制作了基于4H SiC外延材料的肖特基二极管,其中欧姆接触材料为Ti/Ni,肖特基接触材料为Ni。常温下,电流-电压(I-V)测试表明Ni/4H SiC肖特基二极管具有良好的整流特性,热电子发射是其主要输运机理。对比分析不同快速退火温度下器件的I-V特性,实验结果表明875 ℃退火温度下欧姆接触特性最好,400 ℃退火温度下器件肖特基接触I-V特性最好,理想因子为1.447,肖特基势垒高度为1.029 eV。     

基于双肖特基接触GaN薄膜特性参数测试新方法

提出了一种GaN薄膜电学参量测试新方法.该方法基于双肖特基结二极管结构,利用非对称的电极图形获取整流特性,从而省去了复杂的欧姆接触形成工艺,可方便地导出电子电导迁移率和肖特基接触理想因子等特征参数.对残留载流子浓度为7×1016 cm-3 的非故意掺杂GaN薄膜进行了试验,新方法得到Ni/Au-GaN肖特基接触的理想因子为2.8,GaN薄膜方块电阻为491Ω和电子电导迁移率为606cm2/(V·s).这些典型参数与利用欧姆接触实验和普通Ni/Au-GaN肖特基二极管测试所得结果较为吻合.该方法为半导体薄膜测试提供了新思路,可推广用于难以形成良好线性欧姆接触或材料特性受欧姆接触工艺影响较大的外延材料及其金半接触的监测研究.     

基于双肖特基接触GaN薄膜特性参数测试新方法

提出了一种GaN薄膜电学参量测试新方法.该方法基于双肖特基结二极管结构,利用非对称的电极图形获取整流特性,从而省去了复杂的欧姆接触形成工艺,可方便地导出电子电导迁移率和肖特基接触理想因子等特征参数.对残留载流子浓度为7×1016 cm-3 的非故意掺杂GaN薄膜进行了试验,新方法得到Ni/Au-GaN肖特基接触的理想因子为2.8,GaN薄膜方块电阻为491Ω和电子电导迁移率为606cm2/(V·s).这些典型参数与利用欧姆接触实验和普通Ni/Au-GaN肖特基二极管测试所得结果较为吻合.该方法为半导体薄膜测试提供了新思路,可推广用于难以形成良好线性欧姆接触或材料特性受欧姆接触工艺影响较大的外延材料及其金半接触的监测研究.