高温下n-GaN/Ti/Al/Ni/Au欧姆接触的可靠性研究

研究了高温工作环境下Ti/Al/Ni/Au(15 nm/220 nm/40 nm/50 nm)四层复合金属层与n-GaN(N_d= 3.7×10~(17)cm~(-3),N_d=3.0×10~(18)cm~(-3))的欧姆接触特性,试验结果标明,当测量温度低于300℃时,存储时间为0～24h,其接触电阻率基本不变,表现出良好的温度可靠性;分别经过300、500℃各24h高温存储后,其欧姆接触发生了较为明显的退化,且不可恢复.接触电阻率均随测量温度的增加而增大,掺杂浓度越高,其接触电阻率随测量温度的升高缓慢增加;重掺杂样品的n-GaN/Ti/Al/Ni/Au欧姆接触具有更高的高温可靠性。     

AuCl3/HgI2与Au/HgI2接触的I-V特性表征

利用4155型CVIV测试仪表征了分别采用蒸镀Au、涂敷氯金酸(AuCl3溶液)作为电极材料时HgI2晶体I-V特性.测试表明,采用Au电极和AuCl3电极所测量HgI2晶体的电阻率分别为6×1011Ω.cm和8.1×1011Ω.cm,欧姆接触特性值b为0.8341和1.0291.分析认为溅射Au工艺中的温度升高和真空度造成晶体表面质量下降,使Au/HgI2欧姆接触特性较差.AuCl3电极本质上是氯金酸分解产生Au单质并形成电极.由于电极制备工艺没有显著影响晶体表面质量,使AuCl3/HgI2具有良好的欧姆接触特性.     

薄层轻掺杂N-GaAs半导体欧姆接触研究

利用Ni/Ge/Au/Ni/Au和Pd/In两种金属结构成功地对体硅掺杂N-GaAs半导体(Nd=10~(18)cm~(-3))和离子注入N-GaAs半导体(dose=8×10~(12)cm~2,注入有源区深度(d=0.2μm)制成低阻欧姆接触。并对实验结果和接触机理进行了讨论。所得合金接触的接触电阻率分别为10~(-6)Ωcm~2(10~(18)cm~(-3)掺杂),和10~(-3)Ωcm~(-2)(8×10~(12)cm~2注入)数量级并具有长期的稳定性。接触制备方法和GaAs工艺相适。     

4H-SiC离子注入层的欧姆接触的制备

用氮离子注入的方法制备了4H-SiC欧姆接触层。注入层的离子浓度分布由蒙特卡罗分析软件TRIM模拟提取,Si面4H-SiC-Ni/Cr合金欧姆接触的特性由传输线方法结构进行了测量,得到氮离子注入层的方块电阻Rsh为30 kΩ/square,Ni/Cr合金与离子注入层的欧姆接触电阻ρc为7.1×10-4Ωcm2。     

Al金属多晶硅纳米膜欧姆接触的制作

利用低压化学气相淀积法（LPCVD）在表面有热氧化二氧化硅的（100）硅衬底上生长80nm厚多晶硅纳米膜,并对其界面进行表征.制作出单层Al金属的欧姆接触样品,在不同退火温度条件下对样片的电阻进行测量.结果表明,退火使欧姆接触的电阻率降低,接触电阻率可达到2.41×10-3Ω.cm2.     

GaN HEMT外延材料欧姆接触的研究

研究了Ti/Al/Ni/Au多层金属与GaNHEMT结构外延片的欧姆接触,发现接触特性与金属蒸发后的退火温度密切相关.在氮气氛中880℃条件下快速热退火30s,获得了为6.94×10-7·cm2的比接触电阻.光学显微镜观察表明,在这个条件下退火后金属层具有良好的表面形貌.     

多晶硅纳米膜欧姆接触特性的研究

采用LPCVD和PECVD方法制作单层金属铝的多晶硅纳米膜欧姆接触,并用X射线对其表征,说明铝膜具有多晶结构.在温度为450℃的条件下,分别对5 min、20 min和40 min的不同退火时间进行测试,得到在20 min时Ⅰ-Ⅴ特性曲线表现出好的欧姆接触,构成线性关系,方块电阻达1 kΩ,与接触电阻率相吻合,传输长度变到15 μm,接触电阻为30 Ω,说明电流的传导能力变强.     

表面氢化降低SiC/金属接触间界面态密度的机理

研究了SiC表面氢化降低界面态密度的机理。采用缓慢氧化、稀释的HF刻蚀、沸水浸泡的表面氢化处理方法,降低SiC表面态密度。该方法用于SiC器件的表面处理,在100℃以下制备了理想因子为1.20~1.25的6H-SiC肖特基二极管,其欧姆接触比接触电阻为(5~7)×10-3Ω· cm2。表面氢化处理的优点在于避免了欧姆接触所需的800~1 200℃的高温合金,降低了工艺难度,改善了肖特基结的电学特性。     

GaAs MESFETs欧姆接触的快速评估和改进

提出了金属-半导体欧姆接触退化的快速评估方法-温度斜坡快速评价法,并建立了自动评估系统,用该方法和系统测得的欧姆接触退化激活能,和传统方法相比,耗时少,所需样品少,所得结果和传统方法一致．同时,针对传统AuGeNi／Au欧姆接触系统的缺点,提出了加TiN扩散阻挡层的新型欧姆接触系统．实验表明,新型欧姆接触系统的可靠性远远优于传统AuGeNi／Au欧姆接触系统．     

TEM小线框技术在近地表结构中的应用--以徐州市淮塔地基结构研究为例

多匝小线框装置的瞬变电磁法(TEM)在工程中的应用逐渐增多.在众多实践中发现其探测深度比传统理论深度大得多.本文讨论了TEM小线框在近地表结构研究中探测的极限探深,进行了两种装置的TEM小线框实验,并与直流电法结果对比,虽然小线框TEM具有较高异常分辨能力,但是反演视电阻率和视深度偏小.直流三极法视电阻率为10～30Ω·m,而10m框TEM反演视电阻率为0～10Ω·m,反演深度约100m;而5m框是0～8Ω·m,深度约60m.回线尺寸越小视电阻率就越小.本文同时对比了两种TEM装置的电位衰减曲线、探测深度和两种视电阻率,讨论了TEM小线框的一般方法技术和应用问题,例如与晚期计算公式相比,全区视电阻率受装置影响较小,适合应用于TEM小线框反演.     

Effect of annealing on composition, structure and electrical properties of Au layers grown on different thickness Cr layers

110 nm-thick Au layers were sputter-deposited on unheated glasses coated about a 10 nm-thick and a 50 nm-thick Cr layer respectively. The Au/Cr bilayer films were annealed in a vacuum of 1 mPa at 300~C for 2, 5 and 30 min, respectively. Auger electron spectroscopy, X-ray diffraction and Field emission scanning electron microscopy were used to analyze the composition and structure of the Au layers. The resistivity of the bilayer films was measured by using four-point probe technique. The adhesion of the bilayer films to the substrate was tested using tape tests. The amount of Cr atoms diffusing into the Au layer increases with increasing the annealing time, resulting in a decrease in lattice constant and an increase in resistivity of the Au layer. The content of Cr inside the Au layer grown on the thinner Cr layer is less than that grown on the thicker Cr layer. For the Au/Cr bilayer films, the lower resistivity and the good adhesion to the glass substrate can be obtained at a shorter annealing time for a thinner Cr layer.     

射频功率对Cu/Ag导电薄膜结构和性能的影响

采用射频磁控溅射工艺以Cu／Ag合金为靶材在高阻半导体Cd1-xZnxTe上制备导电薄膜。系统地研究了溅射功率对沉积速率、薄膜电阻率、组织形貌及接触性能的影响。结果表明，沉积速率随溅射功率的增加呈线性增加，薄膜电阻率随功率增大而增大。电流-电压关系（I—U）测试表明在高阻Cd1-xZnxTe上溅射Cu／Ag薄膜后不经热处理已具有良好的欧姆接触性，溅射功率为100W时的接触性能好于功率40W时的接触性能。     

n－GaAsTi／Mo／Ti／Au中肖特基势垒接触稳定性的研究

对Ｔｉ／Ｍｏ／Ｔｉ／Ａｕ作为栅金属的ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ进行了高温反偏（ＨＴＲＢ）、高压反偏（ＨＲＢ）、高温正向大电流（ＨＦＧＣ）、高温存贮（ＨＴＳ）４种不同的应力试验。通过ＨＲＢ，φｂ从０．６４ｅＶ减少到０．６２ｅＶ，理想因子ｎ略有增大，ＨＴＳ试验中φｂ从０．６７ｅＶ增加到０．６９ｅＶ。分析表明，这归因于界面氧化层的消失，以及Ｔｉ与ＧａＡｓ的反应；ＨＦＧＣ试验结果表明，其主要的失效模式为烧毁，同时，ＳＥＭ观察中也有电徙动及断栅现象发生。ＡＥＳ分析表明，应力试验后的样品，其肖特基势垒接触界面出现模糊，有明显的互扩散和反应发生。     

n－GaAsTi／Mo／Ti／Au中肖特基势垒接触稳定性的研究

对Ｔｉ／Ｍｏ／Ｔｉ／Ａｕ作为栅金属的ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ进行了高温反偏（ＨＴＲＢ）、高压反偏（ＨＲＢ）、高温正向大电流（ＨＦＧＣ）、高温存贮（ＨＴＳ）４种不同的应力试验。通过ＨＲＢ，φｂ从０．６４ｅＶ减少到０．６２ｅＶ，理想因子ｎ略有增大，ＨＴＳ试验中φｂ从０．６７ｅＶ增加到０．６９ｅＶ。分析表明，这归因于界面氧化层的消失，以及Ｔｉ与ＧａＡｓ的反应；ＨＦＧＣ试验结果表明，其主要的失效模式为烧毁，同时，ＳＥＭ观察中也有电徙动及断栅现象发生。ＡＥＳ分析表明，应力试验后的样品，其肖特基势垒接触界面出现模糊，有明显的互扩散和反应发生。     

基于大电流密度下欧姆接触退化的新方法

在大电流密度下对欧姆接触结果进行考核,对传统的传输线法测量接触电阻率的结构与方法进行了改进,充分考虑到了半导体材料受到的影响,可达到只对接触区域老化而不破坏其他区域.工艺制备中实现台面刻蚀斜坡效果,并采取多次SiO_2淀积多次光刻技术,有效降低了引线电极断裂的概率.通过大电流密度老化结果显示:接触电阻率早期快速失效,且随电流密度及老化时间的增加而退化加剧.对样品老化前后进行能谱分析得知:接触层中的Al是一种较低的抗电迁移能力的金属,由于电迁移被冲击出来从而破坏了良好接触层.改进后的结构对测量大电流密度下的欧姆接触是一种好方法.