不同退火温度下Mo/4H-SiC肖特基接触界面特性分析

为研究退火温度对肖特基接触界面特性的影响,在不同温度下测试了不同退火温度处理的Mo/4H-SiC肖特基接触的I-V及C-V特性.根据金属-绝缘层-半导体(MIS)结构二极管模型理论,认为在金属与半导体间存在薄介质层,通过估算介质层电容值,得到了肖特基接触界面态密度(N88)的能级分布情况,N8s约为1012 eV-1·cm-2量级.退火温度升高,N8s的能级分布靠近导带底;测试温度升高,Ns8增加且其能级分布远离导带底.利用X射线光电子能谱(XPS)分析表征肖特基接触界面态化学组分,分析结果证实接触界面存在SiO.SiO组分随退火温度的升高而减少,在退火温度为500℃及以上时检测到Mo-C成分,说明Mo与4H-SiC发生反应.     

退火温度对Au/Ti/4H-SiC肖特基接触特性的影响

采用电子束蒸发法在4H-SiC表面制备了Ti/Au肖特基电极,研究了退火温度对Au/Ti/4H-SiC肖特基接触电学特性的影响.对比分析了不同退火温度下样品的电流密度-电压(J-V)和电容-电压(C-V)特性曲线,实验结果表明退火温度为500℃时Au/Ti/4H-SiC肖特基势垒高度最大,在.J-V测试和C-V测试中分别达到0.933 eV和1.447 eV,且获得理想因子最小值为1.053,反向泄漏电流密度也实现了最小值1.97×10-8 A/cm2,击穿电压达到最大值660 V.对退火温度为500℃的Au/Ti/4H-SiC样品进行J-V变温测试.测试结果表明,随着测试温度的升高,肖特基势垒高度不断升高而理想因子不断减小,说明肖特基接触界面仍然存在缺陷或者横向不均匀性,高温下的测试进一步证明肖特基接触界面还有很大的改善空间.     

4H-SiC双层浮结肖特基势垒二极管温度特性研究

为了增强器件高温条件下的适应性,对4H-SiC双层浮结肖特基势垒功率二极管的温度特性进行了研究.结果表明,当温度变化时,器件的阻断电压、通态电阻、反向漏电流及开关时间等电学性质均要发生一定的变化.作为一种基于浮结技术的sic新器件,通过数值模拟方法对其特征参数进行优化,可使其承载电流能力、阻断特性和开关速度等得到进一步...     

不同退火温度下金属/4H-SiC Schottky势垒高度的研究

采用磁控溅射的方法在4H-SiC样品上分别沉积四种金属薄膜(Ag,Cu,Ni,Cr)形成Schottky接触,研究了不同温度退火对Schottky势垒高度的影响.通过对样品的I-V测试结果的拟合,得到各金属/4H-SiC Schottky接触的势垒高度以及理想因子.在反向偏压100V下,样品的反向漏电流小于10-10A,说明样品的反向特性良好.样品经过不同温度的退火后,发现Cu、Ni与4H-SiC的势垒高度(SBH)随退火温度的升高而提高,超过某一温度,其整流特性变差;Ag、Cr的SBH在退火后降低.SBH与金属功函数呈线性关系(Cr金属除外),斜率为0.11.     

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。     

具有场限环终端的6500 V 4H-SiC结势垒肖特基二极管的研制

阐述了6 500 V4H-SiC结势垒肖特基(JBS)二极管的设计、仿真和制备过程,并对流片结果进行了测试,分析了测试结果与仿真结果差异的原因。通过仿真对比分析了漂移区厚度、掺杂浓度、有源区p+区和场限环终端参数对器件电学特性的影响,数值模拟优化了器件元胞和终端结构的漂移区、有源区和场限环的结构参数。根据模拟结果,4H-SiC漂移区掺杂浓度为1.08×1015 cm-3、厚度为60μm,采用经过优化的70个场限环终端结构,通过完整的工艺流程,完成6 500 V4H-SiC JBS的制备。测试结果显示,室温下当6 500 V4H-SiC JBS正向导通电流密度达到3.53×105 A/m2时,正向压降为4 V,器件的反向击穿电压约为8 000 V。     

肖特基接触的机理及不均匀性研究

对一般情况下肖特基接触的机理和肖特基势垒高度的影响因素做了系统分析,研究了肖特基接触特性的不均匀性及其原因,指出多晶界面势垒高度比同种材料的要低。通过实验,研究了金属/n-poly-Si0.83Ge0.17肖特基结的I-V-T特性,得到了势垒高度及影响因子与测试温度和外加偏压的依赖关系。研究发现:随着测试温度升高,表观理想因子变小,肖特基势垒高度变大;外加偏压增大,表观势垒高度和理想因子均变大。基于肖特基接触的不均匀性进行建模,得到了退火样品的表观势垒高度和理想因子近似为线性负相关的结论。     

退火温度对ZnO/PZT薄膜结构及电阻率的影响

采用射频反应磁控溅射法在Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)/Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备了ZnO薄膜,利用X线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、霍尔效应测试系统等对不同退火温度下制备薄膜的结构、形貌及电阻率等进行了分析表征。结果表明,退火温度600℃的ZnO薄膜(002)择优取向较好,晶粒大小均匀,表面平整致密。随着退火温度的增大,电阻率先下降后升高,600℃时ZnO薄膜电阻率达最小。     

用高分辨X射线衍射面扫描评估4H-SiC晶片结晶质量

介绍了高分辨X射线衍射(HRXRD)面扫描技术在评估4H-SiC抛光片整体结晶质量方面的应用。对4H-SiC抛光片整片及局部特定位置进行HRXRD摇摆曲线面扫描,并拟合摇摆曲线半高宽(FWHM)峰值得到的极图,观察4H-SiC抛光片表面的FWHM分布范围、分布特点和多峰聚集区。结合表面缺陷测试仪和偏振光显微镜测试方法,对因螺旋生长产生的晶界分布聚集区以及边缘高应力晶界聚集区进行了表征。二者测试结果与HRXRD摇摆曲线面扫描的结果一致。对多片样品在不同区域使用不同测试方法得到的结果均验证了HRXRD摇摆曲线面扫描可以宏观识别晶畴界面聚集区,清楚辨别出位于晶片中心附近由于螺旋生长面交界形成的晶畴界面,以及位于晶片边缘、受生长热场影响晶粒畸变产生的高应力晶畴界面。     

退火对ZnO薄膜结构及缺陷的影响

采用射频反应磁控溅射法在Si(111)基片上制备了高度c轴择优取向的ZnO薄膜,采用X线衍射(XRD)、X线光电子能谱(XPS)分析方法研究了退火对ZnO薄膜结构及缺陷的影响.结果表明,随着退火温度的上升,薄膜的择优取向及取向一致性更好,晶化程度增高,晶粒尺寸变大.退火使更多的Zn间隙原子回到晶格位置,并弥补薄膜中氧的...     

用弹道电子显微术研究Co-Ti-Si系统的退火温度对CoSi2/Si势垒不均匀性的影响

通过在硅(100)衬底上淀积的Co(3nm)/Ti(1nm)双金属层在不同退火温度下的固相反应,在硅衬底上制备了超薄外延CoSi2薄膜.在低温下,用弹道电子显微术(BEEM)及其谱线(BEES)测量了CoSi2/Si接触的局域肖特基势垒高度.对于800℃退火的CoSi2/Si接触,势垒高度的空间分布基本符合高斯分布,其峰值在599meV,标准偏差为21meV.而对于700℃退火样品,势垒高度分布很不均匀,局域的势垒高度值分布在152meV到870meV之间,这可归因于CoSi2薄膜本身的不均匀性.     

用弹道电子显微术研究Co-Ti-Si系统的退火温度对CoSi2/Si势垒不均匀性的影响

通过在硅(100)衬底上淀积的Co(3nm)/Ti(1nm)双金属层在不同退火温度下的固相反应,在硅衬底上制备了超薄外延CoSi2薄膜.在低温下,用弹道电子显微术(BEEM)及其谱线(BEES)测量了CoSi2/Si接触的局域肖特基势垒高度.对于800℃退火的CoSi2/Si接触,势垒高度的空间分布基本符合高斯分布,其峰值在599meV,标准偏差为21meV.而对于700℃退火样品,势垒高度分布很不均匀,局域的势垒高度值分布在152meV到870meV之间,这可归因于CoSi2薄膜本身的不均匀性.     

退火温度对Mn-Co-Ni-O系NTC薄膜阻温特性的影响

采用传统陶瓷工艺制作溅射靶材,通过射频磁控溅射法在Al2O3基片上制备了Mn-Co-Ni-O系NTC薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)对不同退火温度下制备的NTC薄膜的结构和形貌进行表征。经过蒸发电极、内电极图形化、淀积二氧化硅钝化层等工艺,将薄膜制成0805规格NTC热敏电阻器。利用高低温试验箱等测试系统对其性能进行测试,研究了退火温度对薄膜阻温特性的影响。结果表明,随着退火温度的升高,晶粒逐渐长大,当退火温度为950℃时,晶粒大小均匀,成相平整致密;材料常数B随着退火温度的升高而增大。     

ZnAl_2O_4/α-Al_2O_3衬底上GaN的生长

研究了直接在 Zn Al2 O4/α-Al2 O3 衬底上用 MOCVD法一步生长 Ga N薄膜 .利用脉冲激光淀积法在α-Al2 O3衬底上淀积了高质量 Zn O薄膜 ,对 Zn O/α-Al2 O3 样品在 110 0℃退火得到了具有 Zn Al2 O4覆盖层的 α-Al2 O3 衬底 ,并在此复合衬底上利用光加热低压 MOCVD法直接生长了纤锌矿结构 Ga N. X射线衍射谱表明反应得到的Zn Al2 O4层为 ( 111)取向 .扫描电子显微镜照片显示随退火时间从小于 3 0 min增加到 2 0 h,Zn Al2 O4表面由均匀的岛状结构衍变为突起的线状结构 ,相应的 Ga N X射线衍射谱表明 Ga N由 c轴单晶变为多晶 ,单晶 Ga N的摇摆曲线半高宽     

ZnAl2O4/α-Al2O3衬底上GaN的生长

研究了直接在ZnAl2O4/α-Al2O3衬底上用MOCVD法一步生长GaN薄膜．利用脉冲激光淀积法在α-Al2O3衬底上淀积了高质量ZnO薄膜,对ZnO/α-Al2O3样品在1100℃退火得到了具有ZnAl2O4覆盖层的α-Al2O3衬底,并在此复合衬底上利用光加热低压MOCVD法直接生长了纤锌矿结构GaN．X射线衍射谱表明反应得到的ZnAl2O4层为（111）取向．扫描电子显微镜照片显示随退火时间从小于30min增加到20h,ZnAl2O4表面由均匀的岛状结构衍变为突起的线状结构,相应的GaN X 射线衍射谱表明GaN由c轴单晶变为多晶,单晶GaN的摇摆曲线半高宽为0.4°．结果表明薄ZnAl2O4覆盖层的岛状结构有利于GaN生长初期的成核,从而提高了GaN的晶体质量．