金属-半导体超晶格中的金属费米能级和半导体平均键能

为了进一步了解在金属-半导体接触势垒高度计算中采用半导体平均键能Em作为参考能级的合理性,本文在金属-半导体超晶格的LMTO-ASA能带计算中,引用"冻结势"方法,计算了(Ge2)4(2Al)6(001),(Ge2)4(2Au)6(001),(Ge2)4(2Ag)6(001),(GaAs)4(2Al)6(001),(GaAs)4(2Au)6(001)和(GaAs)4(2Ag)6(001)等超晶格金属-半导体界面两侧的金属费米能级EF(M)和半导体平均键能Em(S).研究发现,在超晶格的金属-半导体界面两侧,金属的费米能级EF(M)与半导体的平均键能Em(S)几乎处于同一能量水平线上,Em(S)≈EF(M),也就是EF(M)与Em(S)在界面两侧相互"对齐".因此,在理想金属-半导体接触的势垒高度理论计算中,采用半导体平均键能Em作为参考能级,可以获得比较可靠的计算结果.     

金属-半导体超晶格中的金属费米能级和半导体平均键能

为了进一步了解在金属-半导体接触势垒高度计算中采用半导体平均键能Em作为参考能级的合理性,本文在金属-半导体超晶格的LMTO-ASA能带计算中,引用"冻结势"方法,计算了(Ge2)4(2Al)6(001),(Ge2)4(2Au)6(001),(Ge2)4(2Ag)6(001),(GaAs)4(2Al)6(001),(GaAs)4(2Au)6(001)和(GaAs)4(2Ag)6(001)等超晶格金属-半导体界面两侧的金属费米能级EF(M)和半导体平均键能Em(S).研究发现,在超晶格的金属-半导体界面两侧,金属的费米能级EF(M)与半导体的平均键能Em(S)几乎处于同一能量水平线上,Em(S)≈EF(M),也就是EF(M)与Em(S)在界面两侧相互"对齐".因此,在理想金属-半导体接触的势垒高度理论计算中,采用半导体平均键能Em作为参考能级,可以获得比较可靠的计算结果.     

半导体桥桥区电阻增大原因剖析

运用金属一半导体接触势垒理论知识论述了硅表面自然ＳｉＯ２的形成机理,分析了半桥桥区电阻增大原因,提出了改善铝－硅界面状态的工艺技术。     

用CHF_3进行SiO_2反应离子腐蚀后Si表面的电特性

用CHF_3反应离子腐蚀除去SiO_2层之后对Si表面的电特性进行了全面的研究。本研究采用了金属-半导体接触结构,并包括金属-半导体接触加热到它的低共熔温度之后的结果。结论是,用CHF_3腐蚀之后Si表面有被俘获的正电荷,部分正电荷可以通过把金属-半导体接触加热到它的低共熔温度后去除。     

铟镓砷与金属接触形貌异常分析和改进

对P型InGaAs半导体金属接触形貌进行了分析。采用磁控溅射法在P型InGaAs表面制作了不同厚度的金属膜,并在不同温度下进行合金,研究了合金温度和膜层厚度对接触形貌、比接触电阻率的影响。使用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对界面形貌进行了表征,结果表明金属-半导体界面空洞与合金温度有直接关系,在合金温度小于350℃时,界面处不会出现空洞,若合金温度超过此值,空洞逐渐出现,并且空洞数量会随着合金温度的升高而增加。金属膜层间相互扩散和器件的比接触电阻率与Ti层和Pt层的厚度有关。通过优化合金工艺和金属膜层厚度改进了半导体与金属接触形貌,金属间界面清晰无相互扩散,降低了器件比接触电阻率和常态温度下的失效率(FIT)。     

用正偏电容测量研究SBD的界面态

本文描述使用以阻抗测量仪为中心的正偏电容测量系统提取金属-半导体接触界面态参数的方法.该方法用来分析了分子束外延 CoSi_2层与N型Si接触和TiW 合金层与N型GaAs接触的界面态.     

本征碲镉汞光电导体中响应率对阻挡接触结构的依赖关系

本文导出了本征光电导体的低频响应率与阻挡接触结构相关的分析表达式。8～12μm碲镉汞(HgCdTe)光导探测器的数值计算结果表明:最佳的阻挡接触结构由金属-半导体界面处的载流子复合速率决定。     

金属-半导体欧姆接触的接触电阻率

<正> 金属-半导体的欧姆接触无论在半导体的器件制造还是半导体物理和材料的性能研究方面都是极其重要的.接触性能的好坏直接影响着器件的质量和材料、物理的研究.接触电阻率ρ_c是标志金属-半导体欧姆接触优劣的一个重要参量.线形传输线模型是测量ρ_c的常用方法之一,对于绝缘衬底上的薄半导体层(例如高阻层上外延、扩散、离子注入     

MIS结构降低源漏极接触电阻的研究进展

介绍了降低金属氧化物半导体场效应晶体管中金属/半导体接触电阻的一种新型的方法,在金属与半导体之间插入一层薄的电介质形成金属-界面层-半导体(metal-interfacial layer-semiconductor,MIS)结构以降低金属/半导体接触电阻。回顾了降低接触电阻的工艺发展历程与趋势,综述了MIS结构的基础物理模型与计算模拟的方法,总结了MIS结构实验研究的最新进展,讨论了MIS结构的局限性与不足之处,并展望了MIS结构在未来的发展方向。     

碲镉汞异质结接触光导体

Hg_(1-x)Cd_xTe(x～0.2)光电导体制作的探测元件已广泛地用于现代热成象系统中。光生载流子向普通器件接触的金属-半导体界面的高复合区的双极位移,即“扫出”,已被认为限制光电导器件性能的主要因素。本文从理论和实验上验证一种新型的、能有效地消除有害扫出效应的器件结构。本文称这种结构为异质结构接触光导体(HC),它的制作是在激发光导     

金属-半导体接触势垒高度的理论计算

采用平均键能作为参考能级计算了十种金属 -半导体接触势垒高度 ,其计算结果与实验值的符合程度不亚于 Tersoff和 M o¨ nch所采用的电中性能级方法 ,计算结果表明平均键能方法和 Tersoff提出的电中性能级方法一样 ,可作为金属 -半导体接触势垒高度的一种理论计算方法     

用化学镀改善多孔硅的金半接触质量

多孔硅是一种具有优良光吸收特性的表面微结构材料,在光电探测器和太阳能光伏电池领域具有良好的应用前景。为了改善金属/多孔硅电接触质量,通过电化学腐蚀制备多孔硅,对比研究了化学镀与物理气相沉积(热蒸发、磁控溅射)工艺制备出的金属电极界面结构,测试了相应I-V特性,并讨论了快速退火对金半接触质量的影响。研究结果表明,用化学镀工艺在多孔硅表面制备金属电极,经快速退火处理后,能得到较低比接触电阻(10-1Ω·cm2)的欧姆电接触。     

蒙特卡罗方法模拟金属-半导体接触的直接隧穿效应

运用自洽的蒙特卡罗方法模拟了肖特基接触的隧穿效应 .模拟的内容包括具有不同的势垒高度的金属 -半导体接触在正向和反向偏置下的工作状态 .分析模拟结果可知 ,隧穿电流在反向偏置下起主要的作用 .同时还模拟了引入肖特基效应后 ,SBD的工作特性 ,验证了模拟使用的物理模型 .得到了与理论计算值符合的模拟结果 .分析模拟结果表明 ,由于肖特基效应形成的金属 -半导体接触势垒的降低 ,会在很大程度上影响金属 -半导体接触的输运特性     

蒙特卡罗方法模拟金属-半导体接触的直接隧穿效应

运用自洽的蒙特卡罗方法模拟了肖特基接触的隧穿效应.模拟的内容包括具有不同的势垒高度的金属-半导体接触在正向和反向偏置下的工作状态.分析模拟结果可知,隧穿电流在反向偏置下起主要的作用.同时还模拟了引入肖特基效应后,SBD的工作特性,验证了模拟使用的物理模型.得到了与理论计算值符合的模拟结果.分析模拟结果表明,由于肖特基效应形成的金属-半导体接触势垒的降低,会在很大程度上影响金属-半导体接触的输运特性.     

金属-砷化镓研究

本文评述了金属-半导体接触的各种机理以及这个接触在半导体枝术中的实际应用。     

金属/p-GaAs界面态对接触电阻作用机理的研究

本文针对大功率垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser, VCSEL)阵列热阻大、出光不均匀的问题,研究p-GaAs层欧姆接触电阻值的作用机理,降低欧姆接触串联电阻的方法,以提高VCSEL阵列出射光功率的均匀性。基于3种常用欧姆接触金属Ti/Au、Ni/Au、Ti/Al/Ti/Au,研究各层金属厚度和金属组合对与p型欧姆接触电阻的作用规律;结合等离子体表面处理工艺,改变金属/p-GaAs界面态,研究界面态对欧姆接触电阻的影响规律。实验对比分析得到金属Ti/Au结构电极欧姆接触的比接触电阻率最低,为3.25×10^-4 Ω·cm²;基于金半接触势垒模型,通过表面等离子体处理,界面势垒可降低12.6%(0.269 2 eV降至0.235 3 eV),等离子体轰击功率可调控金半界面的势垒和态密度。     

利用FN振荡电流估计金属-氧化物-半导体场效应管Si-SiO2界面宽度

给出一种利用FN隧穿电流振荡来估计金属-氧化物-半导体场效应管的界面宽度的方法,数值计算的结果表明该方法可以精确而且方便地估计界面宽度,用这种方法估计得到的界面宽度在0.3nm左右.     

利用FN振荡电流估计金属-氧化物-半导体场效应管Si-SiO2界面宽度

给出一种利用FN隧穿电流振荡来估计金属-氧化物-半导体场效应管的界面宽度的方法,数值计算的结果表明该方法可以精确而且方便地估计界面宽度,用这种方法估计得到的界面宽度在0.3nm左右.     

AlGaN/GaN MSM紫外探测器特性

在蓝宝石衬底上,用MOCVD(金属有机物气相沉积)法外延生长AlGaN/GaN异质结样品.溅射Ti/Al/Ni/Au和Ni/Au金属膜,在氮气气氛中高温快速退火,分别与样品形成欧姆接触和肖特基接触.随着退火时间的增加,MSM(金属-半导体-金属)结构的I-V特性曲线保持良好的对称性,但C-V曲线逐渐失去其对称性.MSM探测器的紫外响应曲线具有良好的对比度和选择性,出现明显的光电导增益效应.     

AlGaN/GaN MSM紫外探测器特性

在蓝宝石衬底上,用MOCVD(金属有机物气相沉积)法外延生长AlGaN/GaN异质结样品.溅射Ti/Al/Ni/Au和Ni/Au金属膜,在氮气气氛中高温快速退火,分别与样品形成欧姆接触和肖特基接触.随着退火时间的增加,MSM(金属-半导体-金属)结构的I-V特性曲线保持良好的对称性,但C-V曲线逐渐失去其对称性.MSM探测器的紫外响应曲线具有良好的对比度和选择性,出现明显的光电导增益效应.