自对准栅金刚石MESFET器件研究

基于表面氢化处理的金刚石材料,利用自对准栅工艺技术研制了p型金刚石肖特基栅场效应晶体管(MESFET)。利用AFM和Raman测试方法对材料的特性进行了测试及分析。同时,对研制的金刚石MESFET器件进行了TLM以及直流特性测试及性能分析。利用TLM方法测试获得的表面氢化处理金刚石材料的方阻和Au欧姆接触比接触电阻率分别为4kΩ/□和5.24×10-4Ω.cm2。研制的1μm栅长金刚石MESFET器件的最大电流在-5V偏压下达到10mA/mm以上。     

难熔金属与n-GaAs的欧姆接触特性

用磁控溅射系统和快速合金化法制备了Mo/W/Ti/Au多层金属和n-GaAs材料的欧姆接触,在溅射金属层之前分别用HCl溶液和(NH4)2S溶液对n-GaAs材料的表面进行处理.用传输线法对比接触电阻进行了测试,并利用俄歇电子能谱(AES)、X射线衍射图谱(XRD)对接触的微观结构进行了分析.结果表明,用(NH4)2S溶液对n-GaAs材料表面进行处理后,比接触电阻最小;在700℃快速合金化后获得最低的比接触电阻,约为4.5×10-6Ω·cm2.这是由于(NH4)2S溶液钝化处理后降低了GaAs的表面态密度,消除了费米能级钉扎效应,从而改善了难熔金属与GaAs的接触特性.     

Fabrication and Numerical Simulation of a Micromachined Contact Cantilever RF-MEMS Switch

研究了一种直接接触悬臂梁式RF-MEMS开关,悬臂梁采用Al金属材料.开关通过静电控制,且与信号通道分离.为了优化材料结构和获得好的性能,进行了有限元ANSYS模拟.采用表面微加工工艺来制作开关,获得满意结果.器件的驱动电压为12V,与ANSYS模拟结果11V基本相符;器件的隔离度,在0.05～10GHz的范围内,实验测试与HFSS模拟的结果基本一致,都优于-20dB;器件的插入损耗,HFSS模拟小于-0.2dB,而实验测试小于-0.9dB,偏高是由于悬臂梁表面不平,导致接触电阻增大,在测试中引入接触阻抗所致.     

接触式悬臂梁RF-MEMS开关的研制与数值模拟分析

研究了一种直接接触悬臂梁式RF-MEMS开关,悬臂梁采用Al金属材料.开关通过静电控制,且与信号通道分离.为了优化材料结构和获得好的性能,进行了有限元ANSYS模拟.采用表面微加工工艺来制作开关,获得满意结果.器件的驱动电压为12V,与ANSYS模拟结果11V基本相符;器件的隔离度,在0.05～10GHz的范围内,实验测试与HFSS模拟的结果基本一致,都优于-20dB;器件的插入损耗,HFSS模拟小于-0.2dB,而实验测试小于-0.9dB,偏高是由于悬臂梁表面不平,导致接触电阻增大,在测试中引入接触阻抗所致.     

基于AlGaN/GaN HEMT的源漏整体刻蚀欧姆接触结构

研究了源漏整体刻蚀欧姆接触结构对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的欧姆接触电阻和金属电极表面形貌的影响.利用传输线模型(TLM)对样品的电学性能进行测试,使用原子力显微镜(AFM)对样品的表面形貌进行表征,通过透射电子显微镜(TEM)和X射线能谱仪(EDS)对样品的剖面微结构和界面反应进行表征与分析.实验结果显示,采用Ti/Al/Ni/Au(20 nm/120 nm/45 nm/55 nm)金属和源漏整体刻蚀欧姆接触结构,在合金温度870 c℃,升温20 s,退火50 s条件下,欧姆接触电阻最低为0.13 Ω·mm,方块电阻为363.14 Ω/□,比接触电阻率为4.54×10-7Ω·cm2,形成了良好的欧姆接触,降低了器件的导通电阻.     

异质结n＋多晶硅/n型4H-SiC欧姆接触的制备

从理论和实验的角度研究了n型4H-SiC上的多晶硅欧姆接触.在P型4H-SiC外延层上使用P 离子注入来形成TLM结构的n阱.使用LPCVD淀积多晶硅并通过P 离子注入及扩散进行掺杂,得到的多晶硅方块电阻为22Ω/□.得到的n 多晶硅/n-SiC欧姆接触的比接触电阻为3.82×10-5Ω·cm2,接触下的注入层的方块电阻为4.9kΩ/□.对n 多晶硅/n-SiC欧姆接触形成的机理进行了讨论.     

表面处理对p-GaN欧姆接触特性的影响

研究了王水溶液对p-GaN欧姆接触特性的作用.在蒸镀欧姆电极之前采用王水溶液对表面进行处理,使p-GaN的比接触电阻从8×10-3降低到2.9×10-4Ω·cm2.利用X射线光电子谱(XPS)对p-GaN表面氧含量进行分析,结果表明王水可以有效地去除p-GaN表面的氧化物,从而改善p-GaN的欧姆接触特性.     

表面处理对p-GaN欧姆接触特性的影响

研究了王水溶液对p-GaN欧姆接触特性的作用.在蒸镀欧姆电极之前采用王水溶液对表面进行处理,使p-GaN的比接触电阻从8×10-3降低到2.9×10-4Ω·cm2.利用X射线光电子谱(XPS)对p-GaN表面氧含量进行分析,结果表明王水可以有效地去除p-GaN表面的氧化物,从而改善p-GaN的欧姆接触特性.     

Mo/4H-SiC肖特基势垒二极管的研制

采用微电子平面工艺,射频溅射Mo作肖特基接触,电子束热蒸发金属Ni作欧姆接触,三级场限环终端表面保护.并通过对Mo接触进行合理的高温退火,不降低理想因子和反向耐压特性情况下,有效控制肖特基势垒高度在1.2～1.3 eV范围内,成功研制出高耐压低损耗Mo/4H-SiC肖特基势垒二极管.其特性测试结果为:击穿电压Vb为3000V,串联导通电阻Ron为9.2mΩ·cm2,Vb2/Ron为978MW/cm2.     

Mo/4H-SiC肖特基势垒二极管的研制

采用微电子平面工艺,射频溅射Mo作肖特基接触,电子束热蒸发金属Ni作欧姆接触,三级场限环终端表面保护.并通过对Mo接触进行合理的高温退火,不降低理想因子和反向耐压特性情况下,有效控制肖特基势垒高度在1.2～1.3 eV范围内,成功研制出高耐压低损耗Mo/4H-SiC肖特基势垒二极管.其特性测试结果为:击穿电压Vb为3000V,串联导通电阻Ron为9.2mΩ·cm2,Vb2/Ron为978MW/cm2.