P型GaAs欧姆接触的制作

在以Be作为离子源离子注入形成的P型GaAs衬底上分别使用Ti/Pt/Au和Cr/Pt/Au多层金属作为欧姆接触金属,并对比合金前后的差别。结果表明,使用Ti/Pt/Au作为欧姆接触金属效果更好,合金对于降低欧姆接触电阻率效果明显,合金后Ti/Pt/Au的接触电阻率可达到3.08×10-5Ω.cm2。     

p型GaAs欧姆接触性能研究

为了研究半导体光电器件p-GaAs欧姆接触的特性,利用磁控溅射在p-GaAs上生长Ti厚度在10~50 nm范围、Pt厚度在30~60 nm范围的Ti/Pt/200 nm Au电极结构。利用传输线模型测量了具有不同的Ti、Pt厚度的Ti/Pt/200 nm Au电极结构接触电阻率,研究了退火参数对欧姆接触性能的影响,同时分析了过高温度导致电极金属从边缘向内部皱缩的机理。结果表明,Ti厚度为30 nm左右时接触电阻率最低,接触电阻率随着Pt厚度的增加而增加;欧姆接触质量对退火温度更敏感,退火温度达到510 ℃时电极金属从边缘向内部皱缩。采用40 nm Ti/40 nm Pt/200 nm Au作为半导体光电器件p-GaAs电极结构,合金条件为420 ℃,30 s可以形成更好的欧姆接触。     

TiOx层在Pt/Ti电极中对Ti扩散的抑制作用

采用直流磁控溅射方法在SiO2/Si衬底上制备出Pt/Ti和Pt/TiOx底电极。用XRD分析其晶相结构,用AFM测量其晶粒尺寸和表面粗糙度。结果表明,用TiOx层代替金属Ti后,能有效地抑制在高温环境下Ti原子向Pt层扩散,使电极表面粗糙度减小(粗糙度为2.99 nm)。     

n-GaN表面Ti/Al/Ti/Au电极的电学特性

实验研究了淀积在GaN上的Ti/Al/Ti/Au电极的电学和热学特性,绘制了不同退火温度下的I-V曲线,得到了最低的欧姆接触电阻率(ρs=1.2×10-4 Ω·cm2),并通过X射线衍射谱分析了GaN与Ti/Al/Ti/Au电极接触表面在退火过程中的固相反应.实验结果表明,在Ti/Al表面增加Ti/Au保护层能够保证Al层在高温时不发生球化和氧化,电极更稳定可靠能够进一步提高欧姆接触特性.     

Si基GaN HEMT低温欧姆接触工艺研究

研究了在Si基GaN外延材料上实现低温欧姆接触的技术途径。研究了外延层的刻蚀深度、合金温度以及不同金属体系对接触特性的影响,发现外延层刻蚀深度的优化可显著改善欧姆接触特性。采用Ti/Al(10/200nm)金属,在外延层刻蚀深度为20nm以及合金温度550°C时,得到接近传统高温合金条件下的接触电阻,最小值达到0.76Ω.mm,同时实现的欧姆接触电极具有良好的形貌。该技术有望应用于高频、高功率GaN HEMT的工艺。     

金属/n型AlGaN欧姆接触

用传输线模型对n型AlGaN(n-AlGaN)上Au/Pt/Al/Ti多金属层欧姆接触进行了接触电阻率的测量.在850℃退火5min后,测得欧姆接触电阻率达1.6×10-4Ω·cm2.经X射线衍射分析,Au/Pt/Al/Ti/n-AlGaN界面固相反应得出在500℃以上退火过程中,AlGaN层中N原子向外扩散,在AlGaN表面附近形成n型重掺杂层,导致欧姆接触电阻率下降;随退火温度的升高,N原子外扩散加剧,到800℃以上退火在Au/Pt/Al/Ti/n-AlGaN界面形成Ti2N相,导致欧姆接触电阻率进一步下降.     

金属/n型AlGaN欧姆接触

用传输线模型对n型AlGaN(n-AlGaN)上Au/Pt/Al/Ti多金属层欧姆接触进行了接触电阻率的测量.在850℃退火5min后,测得欧姆接触电阻率达1.6×10-4Ω·cm2.经X射线衍射分析,Au/Pt/Al/Ti/n-AlGaN界面固相反应得出在500℃以上退火过程中,AlGaN层中N原子向外扩散,在AlGaN表面附近形成n型重掺杂层,导致欧姆接触电阻率下降;随退火温度的升高,N原子外扩散加剧,到800℃以上退火在Au/Pt/Al/Ti/n-AlGaN界面形成Ti2N相,导致欧姆接触电阻率进一步下降.     

AI/W/TiN/AI及AI/W/TiW/AI结构特性研究

本文研究了H_2还原WF_6在α-Si/TiN/Al和TiW/Al衬底上LPCVD生长钨膜的特性。测量和分析了Al/W/TiN/Al和Al/W/TiW/Al结构的接触电阻和界面特性,研究了两种结构的热稳定性。结果表明,H_2还原WF_6可以在α-Si/TiN/Al和TiW/Al衬底上实现选择性钨淀积,钨膜质量较好。Al/W/TiN/Al和Al/W/TiW/Al结构接触电阻率为10~(-?)Ωcm~2量级,远低于难熔金属硅化物同硅的欧姆接触电阻率。两种结构的热稳定性良好。采用TiN或TiW作为Al和W之间的隔离层,CVD-W填充互连层连通孔可以满足多层金属平坦化互连技术的要求。     

Pt/Ti/Si三元固相反应生长PtSi过程的实验研究

采用离子溅射方法在硅衬底上淀积Pt/Ti/Si多层结构,研究了不同退火温度(500℃和800℃)、相同退火时间(30 min)固相反应形成PtSi薄膜的工艺.通过XRD、AES等测试方法,研究了原子的互扩散和反应过程.结果表明,在500℃退火时,由于Pt-Ti-O-Si过渡层的存在,使得Pt和Si反应不够充分,生成物中有部分Pt2Si存在,而800℃退火时,由于过渡层Ti与Si反应生成TiSi2,消耗了大量的Si,使得Pt与Si反应也不够充分.根据上述实验,给出了Pt/Ti/Si三元固相反应在不同退火温度下应采取的工艺务件.     

台面型InP/InGaAs PIN光伏探测器的p-InP低阻欧姆接触

研究了电子束蒸发淀积的非合金膜系Au/Pt/Ti/p-InP(2×1018cm-3)接触的物理特性,通过450℃、4 min的快速退火,获得了欧姆接触,其比接触电阻为7.3×10-5 Wcm2.接触电极退火后,采用离子溅射法淀积加厚电极Cr/Au.利用俄歇电子能谱(AES)进行深度剖面分析,表明Pt层能够相对有效地阻挡...     

Effect of Pt barrier on thermal stability of Ti/Al/Pt/Au in ohmic contact with Si-implanted n-type GaN layers

We report the effect of the Pt barrier on the thermal stability of Ti/Al/Pt/Au in ohmic contact with Si-implanted n-type GaN layers. Ti/Al/Au (25/100/200 nm) and Ti/Al/Pt/Au (25/100/50/200 nm) multilayers were, respectively, deposited on as-implanted and recovered Si-implanted n-type GaN samples. The associated dependence of the specific contact resistance on the annealing time at various temperatures was compared. The long-term ohmic stability of a Ti/Al/Pt/Au multilayer in contact with a Si-implanted n-type GaN layer was much better than that of the Ti/Al/Au multilayer. This superior stability is attributed to the barrier function of the Pt interlayer. The Pt/Au bilayer can also passivate the propensity of oxidation for the conventional Ti/Al bilayer in contact with n-type GaN layers at elevated temperatures.     

应用于FRAM的集成铁电电容的研究

集成铁电电容的制备是铁电存储器的关键工艺之一。该文采用射频(RF)磁控溅射法在Pt/Ti/SiO2/Si制备Pb(Zr,Ti)O3(PZT)薄膜,上下电极Pt采用剥离技术工艺制备,刻蚀PZT薄膜,形成Pt/PZT/Pt/Ti/SiO2/Si集成电容结构,最后高温快速退火。结果表明,这种工艺条件可制备性能良好的铁电电容,符合铁电存储器对铁电电容的要求。     

底电极对PYZT铁电薄膜电容器的影响

ＰＹＺＴ铁电薄膜电容器的制备采用ｓｏｌ－ｇｅｌ方法,将约５００ｎｍ厚的ＰＹＺＴ薄膜沉积在Ｐｔ／Ｔｉ、Ｐｔ／ＳｉＯ２及Ｐｔ／ＲｕＯ２底电极上,基片为Ｓｉ（１１１）。详细分析研究了ＰＹＺＴ薄膜在不同底电极,不同快速热处理温度下的晶相结构及ＰＹＺＴ铁电薄膜电容器的小信号特性。研究发现,沉积在Ｐｔ／ＲｕＯ２底电极上的ＰＹＺＴ薄膜经８００℃快速热处理具有较接近理想外延ＰＹＺＴ薄膜结构,而且εｒ随着快速热处理温度升高而减小,在８００℃快速热处理条件下其εｒ约为１５０。     

Microstructure and barrier properties of reactively sputtered Ti-W nitride

The materials properties of Ti-W, sputter deposited in pure Ar, and Ti-W-N deposited in Ar-N₂ mixtures containing up to 50% N₂ have been reported. Films with N contents between 0 and 45 at.% have been produced. The W/Ti ratio in the nitrided alloy has been varied from that corresponding to pure W, to that of pure Ti. The metastable ter-nary phase diagram Ti-W-N was composed from data presented in this paper and lit-erature data. For low N contents (up to about 20 at.%) the film consists of a metastable solid solution of N in bcc Ti-W. For high N contents (from about 35 to 45 at.%). We observed the film to consist of an fcc ternary Ti-W nitride. The barrier performance was evaluated in an Al-Cu metallization to TiSi₂/Si contacts by Auger electron spectroscopy and junction leakage measurements. In clean sputtering environments, we need to cre-ate the ternary nitride to form a reliable barrier. Adding some N to “stuff” the grain boundaries of the bcc phase, or contaminating the Ti-W surface by an exposure to at-mosphere, was found to be less effective in producing a reliable barrier.     

(Bi3.7Dy0.3)(Ti2.8V0.2)O12铁电薄膜的制备及退火影响

铁电材料在铁电存储器等领域具有良好的应用前景,受到极大的关注,其中铋层状铁电薄膜因为其良好的铁电性,得到了广泛的研究.采用溶胶-凝胶法在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)基底成功沉积出(Bi3.7Dy0.3)(Ti2.8V0.2)O12(BDTV)的A、B位同时掺杂的铁电薄膜,发现这种双掺能够显著改善薄膜的铁电性.研究了650～800℃不同退火温度下,BDTV铁电薄膜的铁电性能、晶体结构及表面形貌变化.通过SEM分析发现,温度为750℃时,薄膜的颗粒生长较好,薄膜的铁电性能最佳.     

ZnO过渡层对BiFeO_3薄膜铁电性能的影响

采用溶胶–凝胶法,在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)衬底上采用逐层退火工艺制备了BFO(BiFeO3)、ZnO/BFO和ZAO(掺铝氧化锌)/BFO薄膜,研究了ZnO、ZAO过渡层对BFO薄膜晶相以及铁电、漏电和介电性能的影响。结果表明:与BFO薄膜相比,ZnO/BFO薄膜的表面更加致密、平整,结晶性更好,双剩余极化强度(2Pr)有非常大的提高,漏电和介电性能也均有改善。ZAO/BFO薄膜的铁电性能比ZnO/BFO薄膜的铁电性能差,这与ZAO的导电性强于ZnO有关。     

不同厚度PZT薄膜的制备及电性能特性研究

采用sol-gel（溶胶-凝胶）法在Pt/Ti/SiO2/Si基底上分别制备了厚度为400nm,600nm,800nm的PZT（锆钛酸铅,Zr/Ti=52/48）薄膜,研究了厚度对薄膜介电性能与铁电性能的影响。通过对薄膜的铁电性能与介电性能进行测试,分析了不同厚度薄膜的剩余极化强度、介电常数与介电损耗;通过对介电调谐率与最大正切损耗的计算,进一步分析了薄膜的介电调谐性能。实验结果表明,薄膜的介电常数与介电损耗随薄膜厚度的增大而增加;厚度为600nm的薄膜具有最好的介电调谐性能与铁电性能。     

Ti中间层对超薄Ni膜硅化反应特性的影响

在多种Si衬底上利用离子束溅射淀积超薄Ni膜以及Ni/Ti双层膜，经过快速热退火处理完成薄膜的固相硅化反应，通过四探针法、微区喇曼散射法和俄歇深度分布测试法研究了Ti中间层对Ni硅化反应的影响. 实验结果证明Ti中间层抑制了集成电路生产最需要的NiSi相的形成.     

Ferroelectric characteristic of group IV elements added SrBi2Ta2O9 thin films

The SrBi₂Ta₂O₉ (SBT) thin film added IV group elements was fabricated on the Pt/Ti/SiO₂/Si substrate by the metal–organic decomposition (MOD) method, the Pt electrode was deposited on the SBT thin film by the DC spattering method. The electric properties of the ferroelectric capacitor were measured. The remanent polarization and the relative dielectric constant of the SBT thin film have decreased, according to the amount of IV group elements addition. The IV group elements added SBT thin film with low relative dielectric constant and low remanent polarization is suitable for the application of the ferroelectric gate FET type memory.     

溅射沉积功率对PZT薄膜的组分、结构和性能的影响

用射频(RF)溅射法在镀LaNiO3(LNO)底电极的Si片上沉积PbZr0.52 Ti0.48 O3(PZT)铁电薄膜，沉积过程中基底温度为370℃，然后在大气环境中对沉积的PZT薄膜样品进行快速热退火处理(650℃，5min)．用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)测量其组分，X射线衍射(XRD)分析PZT薄膜的结晶结构和取向，扫描电子显微镜(SEM)分析薄膜的表面形貌和微结果，RT66A标准铁电综合测试系统分析Pt／PZT／LNO电容器的铁电与介电特性，结果表明，PZT薄膜的组分、结构和性能都与溅射沉积功率有关．