SnO_2半导体陶瓷酒敏器件的金属与半导体欧姆接触

本文着重讨论了SnO_2半导体陶瓷酒敏器件的金属与半导体(简称金-半)欧姆接触问题。参照元素半导体器件中电极与半导体之间实现欧姆接触的惯用做法,采用金-n~+-n结构来实现金属电极和SnO_2半导体陶瓷之间的欧姆接触。实验结果表明:采用这种结构,可以有效地抑制由于器件的金属电极与半导体接触而引起的不良影响,能更好地体现SnO_2敏感材料自身的特性,对于提高器件的一致性和产品的成品率都有重要的作用。     

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。     

p型SiC欧姆接触理论及研究进展

碳化硅(SiC)具有宽禁带、高临界击穿电场、高热导率等优异特性,是制备高温、高频、大功率器件最理想的半导体材料之一。然而,制备良好的SiC欧姆接触尤其是p型SiC欧姆接触仍然是SiC器件研制中亟需攻克的关键技术难题。首先对p型SiC欧姆接触的形成机制及金属/SiC接触势垒理论进行了深入分析。然后,对近年来p型SiC欧姆接触的重要研究进展进行了综述,包括形成欧姆接触的金属体系,制备工艺条件,获得的比接触电阻率等,并重点讨论了p型SiC欧姆接触的形成机理。最后,对未来p型SiC欧姆接触的研究方向进行了展望。     

体效应器件

晶体管和各种整流器件都是利用了半导体的P-n结或金属-半导体接触的本质的特性而制成的器件,与此相对应,利用半导体体内所发生的物理现象制成的器件一般叫作体效应器件。其典型是只在均匀半导体晶体的两端加欧姆性电极的器件、耿效应器件(有时它也与体效应器件等同——狭意的体效应器件)、超声波放大器件、等离子体器件等是体效应器件的代表例子。     

氧化铟锡与掺Fe半绝缘GaN的接触特性

氧化铟锡(ITO)透明电极能够有效提高GaN光导半导体开关的光吸收效率和电场均匀性,但如何在透明电极ITO与半绝缘GaN之间实现良好的欧姆接触是一个难题.通过在ITO和半绝缘GaN之间插入与GaN功函数相近的Ti薄层,并利用快速热退火过程加速Ti与GaN之间的反应.研究发现Ti薄层的厚度和退火温度对欧姆接触有重要影响.在Ti薄层厚度为5 nm时,随着退火温度的升高,ITO/Ti/GaN之间的接触逐渐转变为欧姆接触,且接触电阻率随之减小;但当退火温度超过700℃时,欧姆接触变差,这与ITO中的In、Sn和O元素向界面扩散有关;适当提高Ti薄层的厚度可以有效改善ITO/Ti/GaN欧姆电极的热稳定性,但过厚的Ti薄层会对GaN基光电器件的透过率产生影响.     

高温AlGaInP/GaAs双异质结双极晶体管

利用Mo/W/Ti/Au难熔金属作为发射极欧姆接触设计并制作了一种用于功率放大器的新结构AlGaInP/GaAs双异质结双极晶体管(DHBT),分析了与传统AuGeNi作为接触电极的AlGaInP/GaAs DHBT的直流特性差异.研究结果表明,利用难熔金属作为欧姆接触电极的DHBT器件具有较好的高温特性,并进一步分析了其具有良好高温特性的机理.     

表面处理对Au-CdZnTe电极接触性能的影响

碲锌镉(CdZnTe)是制备X射线、γ射线探测器的一种理想半导体材料。CdZnTe欧姆接触电极是制备CdZnTe核辐射探测器的关键技术之一。表面加工状态是影响欧姆接触性能的重要因素,文中研究了4种表面处理工艺对Au-CdZnTe电极接触性能的影响。研究发现对晶片表面进行溴甲醇腐蚀处理和机械化学抛光均有助于提升Au-CdZnTe电极欧姆接触性能。对晶片进行机械化学抛光后再进行溴甲醇腐蚀处理,使用这种晶片所制备的电极具有更加优良的综合电学性能。     

光致电容型固体变象管

美国研制成一种固体变象管,它具有灵敏度高、速度快的优点,是一种光致电容型器件。光致电容型变象管结构原理图这种光致电容型变象管的结构如图所示:在半导体层的背面是一层欧姆接触层,在它的正面是一层绝缘层,在绝缘层上则是用沉积法制成的一组透明的导电条形电极。在选择欧姆接触层的材料时,应当使器件在未加偏压时半     

VLSI中金-半接触系统及其可靠性

半导体器件和集成电路,必须有一个电极系统传递功能作用.它包括三个部分:金属与半导体的接触和多层布线(这部分统称金属化系统)、引线键合、芯片与底座的欧姆接触.在半导体器件的发展过程中,金—半接触系统始终是十分关键的,它直接关系到器件的成品率与可靠性.     

GaAs场效应晶体管性能的最佳化

<正> 一、引言制造高性能的 GaAs 金属半导体场效应晶体管非常强调材料和器件工艺。特别是砷化镓材料的生产不仅直接影响垠终器件的性能,而且是这两个工艺当中容易变化而又不好控制的一个工艺。如果器件加工工艺已经确定,那么就能够确定由于材料参数的变化所引起的器件性能的改进。更具体地说,源-漏欧姆接触应是低电阻的以及栅应形成电性能稳定的肖特基势垒。为谋求大量生产应用于 X 波段的1μm 栅长的低噪声 GaAs MESFET,我们报导了典型的接触电阻为0.1Ω·mm 的金/锗/镍欧姆接触系统的进展,以及典型的势垒为0.79V 的铝     

注入和复合对单层有机发光器件电致发光效率的影响

考虑电荷的注入、无序系统中载流子的输运及极化子激子的解离和复合过程,建立了单层有机电致发光器件电致发光效率的理论模型.计算并讨论了离化距离对器件复合效率以及注入和复合对器件电致发光效率的影响.结果表明:(1) 通过降低金属/有机物界面势垒可以显著提高器件的EL效率;(2)当两电极均为欧姆接触或一个电极欧姆接触,一个电极是接触限制时,在低场下EL效率由注入决定,而高场下复合起主要作用;(3)当两电极均为接触限制时,EL效率主要由注入过程来决定.此模型可以较好地解释一些实验现象.     

大功率半导体激光器电极失效机理研究综述

大功率半导体激光器具有体积小、重量轻、转换效率高等优势,在工业加工、军事国防、医疗美容等各个领域具有广泛的应用。然而,大功率半导体激光器仍然受到电极失效的影响,导致其可靠性下降,使用寿命变短。本文首先阐述了大功率半导体激光器电极的失效机理;其次,介绍了电极的制备与欧姆接触评估方法,以及电极的失效分析手段方法,最后归纳了欧姆接触工艺的改良方法。在本文研究过程当中,归纳总结了目前学者们对于欧姆接触不良研究的相关进展,对进一步解决电极失效,提高大功率半导体激光器的可靠性具有重要的意义。     

金属Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体欧姆接触特性及其测试方法

<正> 一、引言Ⅲ-V 族化合物半导体材料和器件的研制及应用在过去的十几年中得到了迅速的发展。随着Ⅲ-V 族化合物半导体器件的广泛应用,人们对这些材料的欧姆接触的低阻性、重复性、稳定性和可靠性的要求越来越高。大量的实验结果和理论分析表明:良好的欧姆接触不仅可以改善器件的性能,而且还有利于提高器件的使用寿命。十多年来,人们在这方面做了大量细致的研究工作,取得了许多有用的实验结果。这些结果表明,要想得到低电阻、高可靠的欧姆接触还是器件制作工艺中的一道难题。最近,为获得良好的金属-Ⅲ-V 族化合物半导体欧姆接触,已发展了一些较新的制作工艺。虽然这些工艺还在研究中,但是从发展来看,这     

高温AlGaInP/GaAs双异质结双极晶体管

利用Mo/W/Ti/Au难熔金属作为发射极欧姆接触设计并制作了一种用于功率放大器的新结构AlGaInP/GaAs双异质结双极晶体管（DHBT），分析了与传统AuGeNi作为接触电极的AlGaInP/GaAs DHBT的直流特性差异．研究结果表明，利用难熔金属作为欧姆接触电极的DHBT器件具有较好的高温特性，并进一步分析了其具有良好高温特性的机理．     

低电阻GaN基太赫兹空气桥结构平面肖特基二极管

提出了通过增大欧姆接触电极包围角提高GaN基太赫兹肖特基二极管的截止频率的方法,该方法减小了空气桥结构平面肖特基二极管的串联电阻,进而提高了器件的截止频率.设计并制备了不同欧姆接触电极包围角的空气桥结构平面肖特基二极管,通过对器件Ⅰ-Ⅴ特性及C-V特性的测量,可知随着欧姆接触电极包围角的增大,肖特基二极管的串联电阻减小,而肖特基二极管的总电容并没有受影响.欧姆接触电极全包围结构的肖特基二极管截止频率为264 GHz,约为欧姆接触电极包围角为180°器件的1.6倍.     

P型InP欧姆接触特性的研究

一、引言随着InP光电器件的发展,尤其是长波长InGaAsP/InP异质结的光源器件和探测器的进展,对P型InP(InGaAsP)材料的欧姆接触特性的研究日益令人感到兴趣。以往的工作中广泛采用Au-Zn合金作为欧姆接触材料,该合金虽能使较低受主浓度的P-InP衬底或外延层形成欧姆接触电极,但它的缺点是与衬底的粘附性差易于剥落,而且它的接触电阻率也偏高(10~(-2)～10~(-3)Ω·cm~2)。本文目的是探索对P-InP新的欧姆接触材料,实验比较了Au-Zn、Ti-Au-Zn和     

平面型器件欧姆接触的衡量——圆形传输线模型外推法

本文提出一个衡量平面型器件欧姆接触的新方法——圆形传输线模型外推法.样品无需台面绝缘,只须一次合金化即能完成测试结构图形.用圆形传输线模型导出了测量接触电阻率ρ_c的表达式,以硅和砷化镓两种半导体材料进行验证,与线性传输线模型的结果一致.讨论了接触电极之下与接触电极之外薄层电阻差异的影响.     

ZnO薄膜器件欧姆电极的高掺杂接触法制备

利用脉冲激光沉积方法在Al/Si衬底上生长出了高质量的n型ZnO单晶薄膜。研究并总结了以金属Al材料制备ZnO薄膜器件欧姆电极的方法。选择功函数合适的金属作为电极材料,比如In、Ti和Al等,可以在n型ZnO薄膜上制作良好的欧姆电极。研究发现,在金属Al和n型ZnO膜之间生长一层高掺杂的AZO层,可得到比Al与n型ZnO直接接触更优良的欧姆性能。并且,通过高温退火可以有效提高金属Al电极的结晶质量和电导率,降低电极与n型ZnO界面处的接触势垒,从而实现优良的欧姆接触性能。     

关于Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体欧姆接触的理论和工艺技术的述评

评论了Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的欧姆接触工艺技术。首先介绍在金属—半导体(肖脱基势垒)接触中电流输运的基本原理。电流输运方式是跨越势垒的热离子发射和由于热离子场致发射或场致发射而引起的穿越的隧道效应。特别着重研究决定主要传导方式的温度参量和掺杂浓度参量。当主要传导方式从以热离子发射为主变为以隧道效应为主时,接触的电流-电压特性也从整流特性变为欧姆接触特性。其次,介绍制造Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体欧姆接触的工艺技术。研究了与具体器件的应用有关的接触问题。最后讨论了目前配制Ⅲ-Ⅴ族晶体接触中存在的一些困难。     

GaSb基半导体激光器功率效率研究

为了提高GaSb基半导体激光器的功率效率和可靠性,研究了GaSb基半导体激光器欧姆接触形成机理并提出了一种新型四层金属欧姆接触结构(Ni/AuGe/Mo/Au)。进行了Au/Mo/AuGe/Ni/n-GaSb在150 ℃~450 ℃退火温度下欧姆接触的实验研究,结果表明,新结构能够在250 ℃~450 ℃退火温度和10 min退火时间下形成良好的欧姆接触并具有较低的接触电阻率,有效地提高了GaSb基半导体激光器的功率效率。俄歇射线能谱分析表明,新型金属化结构中各原子之间的互扩散减少,结构表面形貌光滑、平整,有助于半导体激光器后续封装的进行,有效地提高了GaSb基半导体激光器的可靠性。