ВВЕДЕНИЕ 3
1. Характеристики контакта металл - полупроводник (КМП) с барьером Шоттки 4
1.1 Вольт - амперная характеристика КМП с БШ 4
1.2 ВАХ контакта с промежуточным слоем и интерфейсными состояниями 7
2. Влияние конструктивно-технологических факторов на низкотемпературное 10 поведение ВАХ БШ
2.1 Влияние типа барьерного металла, его толщины и режима металлизации 10
2.2 Влияние защитного диэлектрика 11
2.3 Влияние различных обработок 11
3. Технология создания барьера Шоттки 13
3.1 Обработка поверхности GaAs 13
3.2 Нанесение диэлектрика 13
3.3 Создание омического контакта 14
3.4 Формирование “окон” в диэлектрике под барьер Шоттки 15
4. Электроосаждение иридия на GaAs 17
5. Исследование вольтамперных характеристик 18
6. Методика эксперимента 19
6.1. Контакты GaAs-Ir 19
6.2. Контакты GaAs-IrPt 24
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 27
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 28
ПРИЛОЖЕНИЕ 31
В основе работы диода Шоттки лежат свойства контакта металл-полупроводник (КМП), и прежде всего нелинейный характер его вольт-амперной характеристики (ВАХ). Диоды с Барьером Шоттки особенно привлекательны для создания приборов СВЧ диапазона. На их основе изготавливают разнообразные диоды: детекторные, смесительные, переключательные, умножительные. Контакты с барьером Шоттки широко используются в качестве затворов в полевых транзисторах. Благодаря широкому применению ДБШ в создании ряда полупроводниковых устройств их исследование представляет большой практический интерес. Работа диодов осуществляется в жестких условиях: при большом уровне мощности и высоких температурах, что может привести к деградации контакта. В связи с этим, существует постоянная необходимость искать новые пути усовершенствования технологии создания контактов, которые обладали бы повышенной термической устойчивостью к деградации.
Выбор и нанесение металлизации - фундаментальный аспект в изготовлении контактов с барьером Шоттки. Важнейшие факторы, которыми обычно руководствуются при выборе контактного металла - это желаемые электрические свойства для предполагаемого использования: близкие к 1 значения показателя идеальности ВАХ п, отсутствие токов утечки, максимальные обратные напряжения, низкий уровень шума и некоторые другие. Для формирования БШ с качественными вольт-амперными характеристиками необходимо учесть такие свойства металлизации, как адгезия к полупроводнику, инертность к влажной химической обработке, термическая стабильность, хорошая морфология металла.
В данной работе для исследования контактов с барьером Шоттки проводились измерения прямой и обратной ВАХ (вольт-амперной характеристики), последовательного сопротивления диодов. Исследовались влияние диаметра контакта на характеристики и термическая устойчивость контактов с разным диаметром
Были исследованы ВАХ контактов GaAs-Ir и GaAs-Ir-Pt с разной площадью барьерных контактов. Изучалось влияние отжига при температурах 300, 400, 450, 500 и 550 С (только для GaAs-Ir-Pt) на поведение характеристик.
В результате можно сделать следующие заключения.
1. Полученные контакты GaAs-Ir имеют хороший показатель идеальности и сохраняют его вплоть до температур 450 0С, но начинают деградировать при больших температурах. Ухудшение характеристик выражается в первую очередь в росте токов утечки. Причиной, наиболее вероятно, является начинающееся межфазное взаимодействие в контакте.
2. У контактов с платиной деградация выражена менее ярко, вплоть до 550 0С сохраняют параметры контакты с диаметрами 5-30 мкм.
3. С уменьшением диаметра контакта показатель идеальности растет, измеряемая высота барьера понижается. Такая закономерность связана с увеличением плотности поверхностных состояний Nsss вблизи зоны проводимости. Растет их емкость, и в соответствии с формулой (1.23), увеличивается показатель идеальности.
4. Вид обратных ВАХ указывает на наличие локального пробоя. Более слабое влияние на контакты малого диаметра (с меньшей периферией), подтверждает это предположение. Обратные ВАХ для контактов GaAs-Ir-Pt с ростом температуры искажаются сильнее.
Выяснение причин такого различного поведения ВАХ для контактов GaAs-Ir и GaAs-Ir-Pt требует дальнейших исследований.
