退火参数对p型GaAs欧姆接触性能的影响_吴涛_江先锋_周旻超_郭栓银_张丽芳
p型GaN基器件的欧姆接触
#综述#p型GaN基器件的欧姆接触刘一兵1,2,丁洁2(1.湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙410082;2.邵阳职业技术学院机电工程系,湖南邵阳422000;31商丘职业技术学院机电工程系,河南商丘476000)Ohmic Contact of p2GaN Based DevicesLIU Yi2bing1,2(1.College of Electr ical and I nf or mation Eng ineer ing,H unan U niver sity,Changsha410082,China;2.Depa r tment of Mechanica l a nd El ectr ic,S haoya ng P r of essional2T echnology College,Sha o y ang422000,China;3.Depa rtment of Mechanica l and Electric,S ha ngqiu P r of essional2Techology College,Shangqiu476000,China)Abstr act:Wide band crack GaN with excellent physics and chemical property has becomes one of the semiconductor domain research forces.T he p2GaN ohmic contact question has restricted the GaN base de2 vices for further development.This article fir st introduced the ohmic contact principles and the appraisal methods,then discussed in detail how to realized good p2GaN ohmic contact.T he main method are adopts the sur face treatment technology,the choice appropriate metal electrode material,carries on hot anneal processing,and the research pr ogresses.Finally pointed out at present exists the question,and will point out the next resear ch dir ection.Key words:p2GaN;Ohmic contact;Specific contact resistance;Surface treatment;Metal electrode material;H ot annealing摘要:宽带隙的GaN具有优良的物理和化学性质,己成为半导体领域研究的热点之一。
半导体退火温度对器件性能的影响研究
半导体退火温度对器件性能的影响研究一、背景介绍半导体器件制造工艺的一个重要环节是退火处理。
退火处理可以改善器件的电学特性，提高其可靠性和稳定性，从而提升器件的性能。
该过程涉及到多种参数，其中一个重要参数是退火温度。
不同的退火温度可能会对器件的性能产生不同的影响。
因此，研究半导体退火温度对器件性能的影响，具有重要的理论和应用意义。
二、半导体退火温度的意义在半导体器件制造的过程中，退火是一种非常重要的工艺，它的作用是改善器件的电学性能，提高其可靠性和稳定性。
这是因为，制造半导体器件的过程中，出现了一些不完整的元素间键合，例如空位、附着原子等，这些不完整的键合会导致器件的性能下降或者不稳定。
当器件经过退火处理时，空位原子或者附着原子会重新排列，并形成完整的键合，从而改善器件的性能。
三、影响因素虽然退火处理可以对半导体器件的性能产生很大的影响，但是它也是一个相当复杂的过程。
影响退火效果的因素有很多，包括退火温度、退火时间、环境气氛、退火速率以及器件的结构等因素。
其中影响最大的因素是退火温度。
退火温度决定了半导体的化学反应速率和扩散速率，从而影响空位或者附着原子在晶体结构中的重新排列和重新键合。
因此，理解和掌握不同退火温度对器件性能的影响，可以为制造高性能的半导体器件提供重要的依据。
四、不同退火温度的效果不同的退火温度会改变器件的电学性能和结构。
通常，随着退火温度的升高，器件的电流密度、低频噪声和导通时间会降低，而电阻率和峰值电场会增加。
当退火温度超过一定值时，器件的性能将开始下降。
这是因为在高温下，器件的晶粒尺寸会增大，结晶缺陷会增多，从而降低晶体的质量，导致器件的性能下降。
因此，如果想要获得更好的器件性能，需要选择合适的退火温度。
五、结论总的来说，半导体器件退火温度对器件性能的影响是复杂的，因此需要进行深入的研究。
通过不同退火温度下器件的电性能、物理特性的变化来分析器件性能与退火温度的关系，在实际的半导体器件制造中选择合适的退火温度，可以提高器件的可靠性和稳定性，有助于提高整个器件的性能和质量。
退火方式对0.30%Si无取向硅钢磁导率影响规律研究
退火方式对0.30%Si无取向硅钢磁导率影响规律研究
祁旋;戴小华;施立发;裴英豪;夏雪兰;刘青松
【期刊名称】《电工钢》
【年(卷),期】2024(6)2
【摘要】研究了罩式退火、连续退火以及不同的退火方式组合对0.30%Si无取向硅钢磁导率的影响。
结果表明:较高罩式退火温度(≥680℃)能获得较高的磁导率μ1.0(≥5800 Gs/Oe),与连续退火(≥790℃带钢温度)组合,能够获得较低铁损和较高的磁导率;第一次连退温度越低,成品的各项磁性能指标提升幅度越高,在第二次连退830℃条件下,成品的磁感基本稳定;第二次低温连退下磁导率提升不明显,770℃以上磁导率提高幅度较大。
综合来看,采用罩式680℃+连退830℃工艺组合方式,以及成品+连退770℃工艺组合方式成品的磁性能较优。
【总页数】8页(P23-30)
【作者】祁旋;戴小华;施立发;裴英豪;夏雪兰;刘青松
【作者单位】马鞍山钢铁股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG142.77
【相关文献】
1.退火温度对3.0%Si冷轧无取向硅钢组织及性能的影响
2.退火温度对
3.1%Si无取向硅钢组织织构与磁性能的影响3.退火温度对0.5%Si无取向硅钢组织、织构及
磁性能的影响4.退火均热时间对Fe-3.2%Si无取向硅钢铁损的影响研究5.退火温度对3.1Si-0.8Al-1.3Mn高强无取向硅钢组织与性能的影响
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
退火参数对p型GaAs欧姆接触性能的影响_吴涛_江先锋_周旻超_郭栓银_张丽芳
Abstract: The Ti/Pt/Au metal films were deposited on p-GaAs substrate by magnetron sputtering method. The influences of annealing parameters (temperature and time) on the ohmic contact property of P-GaAs/Ti/Pt/Au were studied. The results show that excellent ohmic contact of Ti/Pt/Au metal system on p-GaAs can be formed in a very short annealing time (60 s). The ohmic contact property can not be improved by prolonging the annealing time. Suitable ohmic contacts can all be obtained when the annealing temperatures are 400－450 ℃. The specific contact resistivity with the minimum value of 1.41× 10-6 Ω·cm2 can be obtained when the sample is annealed at 420 ℃ for 120 s. Key words: p-type GaAs; ohmic contact; magnetron sputtering; Ti/Pt/Au ; annealing; circular transmission line model; specific contact resistivity
退火温度对TA4钛带组织及性能的影响
退火温度对 TA4钛带组织及性能的影响摘要：为了研究不同退火温度对TA4钛带组织和性能的影响，选取二次熔炼铸锭，经开坯、锻造、轧制后得到钛带，在同一卷钛带上取样进行不同的退火温度实验，并对TA4样片退火后的显微组织、拉伸性能和硬度进行测试。
结果表明：TA4带材随着随着退火温度的升高，显微组织形态及尺寸变化较大，再结晶晶粒数量随之增多，抗拉强度、屈服强度和硬度逐渐降低，弹性模量变化不是很明显，当温度达到550℃时抗拉强度、屈服强度和硬度开始缓慢下降，塑性提高，平面度较好，可以满足工艺要求。
为了获得综合性能良好的TA4带材，最佳的退火工艺是550℃×3h，炉冷。
关键词：TA4钛带；显微组织；力学性能；平面度中图分类号：文献标志码：文章编号：Effect of annealing temperature on Microstructure and propertiesof TA4 titanium stripLi Xiaofei, Wang Peijun, Yang Baolin, Han Weisong, Liu Yi, DuanPeng(Ningxia NFC Jinhang Titanium Industry Co., Ltd., Shizuishan753000, China)Abstract:In order to study the effects of different annealing temperatures on the microstructure and properties of TA4 titanium strip, the secondary smelting ingot was selected, and the titanium strip was obtained after billet opening, forging and rolling. Samples were taken on the same roll of titanium strip for different annealing temperature experiments, and the microstructure, tensile properties and hardness of TA4 samples after vacuum annealing were tested. Theresults show that with the increase of annealing temperature, the microstructure and size of TA4 strip change greatly, the number of recrystallized grains increases, the tensile strength, yield strength and hardness decrease gradually, and the change of elastic modulus is not very obvious. When the temperature reaches 550 ℃, the tensile strength, yield strength and hardness begin to decrease slowly, the plasticity increases and the flatness is better, It can meet the process requirements. In order to obtain TA4 strip with good comprehensive properties, the best annealing process is 550 ℃ × 3h, furnace cooling.Key words:TA4 titanium strip; Microstructure; Mechanical properties; Flatness工业纯钛的密度小、冷热加工性能优良、耐腐蚀性能卓越、无磁性，以及良。
退火温度和气氛对GZO薄膜和LED器件性能影响王万晶-真空镀膜设备
退火温度和气氛对GZO薄膜和LED器件性能影响王万晶李喜峰张建华张金松（上海大学机电工程与自动化学院新型显示技术及应用集成教育部重点实验室，上海200072）东莞市汇成真空科技有限公司转载摘要：采用磁控溅射的方法将掺杂了三氧化二镓的氧化锌薄膜（GZO）沉积在p型氮化镓衬底上并通过离子刻蚀制备出LED芯片，研究在空气和氮气氛围不同温度退火后的透过率和LED芯片在氮气氛围400℃退火后的性能。
得如下结论：在氮气氛围下，400℃退火后透过率最高，为90.17%；空气退火后GZO薄膜的透过率比氮气退火的高；LED芯片400℃退火后，芯片的电压电流曲线有所改善，但芯片的亮度曲线和强度曲线均变差，说明磁控溅射的GZO电极的LED芯片不适合氮气氛围400℃退火。
关键词：LED GZO薄膜退火温度退火氛围1 引言ZnO是一种Ⅱ一Ⅵ族具有较大的禁带宽度(室温下为3.4eV的半导体材料，其电子亲和势为3.0eV，激子结合能为60eV，且导电性好，可以用作透明导电薄膜，由于其载流子浓度大、霍尔迁移率高、载流子迁移率高等特性，使其在薄膜场效应管上有很大的应用潜力,同时ZnO具有优异的光电，压电性能，使其在低压荧光，短波激光器，化学传感器，太阳能电池，场发射显示器等领域有着广泛的应用前景。
[1~5]制备ZnO薄膜的方法有很多如：磁控溅射、分子束外延(MBE)、电子束热蒸发、脉冲激光沉积(PLD)等，几乎所有的制膜方法都可以用来制备ZnO薄膜。
每种方法的制备原理不同，各有优缺点。
其中磁控溅射法镀膜可调节制备工艺参数；薄膜与衬底的附着性好；磁控溅射镀膜法获得的薄膜致密性好、纯度高，膜厚可控和重复性好。
[6~7]本文通过磁控溅射法制备出GZO薄膜在氮化镓外延片和玻璃基板上，在通过光刻刻蚀等基本工艺获得GZO电极的芯片，在不同的退火氛围和温度下研究了退火对透过率，晶体结构以及方块电阻的影响在400℃退火2 实验方法本文中，先使用硫酸：双氧水：去离子水的比列为5:5:1在常温下清泡外延片15mins，对氮化镓蓝光LED外延片表面进行氧化层的表面处理，然后依次在异丙醇溶液中超声清洗10mins，丙酮溶液中超声清洗10mins，然后在去离子水中超声清洗10mins，最后用氮气吹干。
刻蚀与退火对GaN欧姆接触的影响
般来 说 ， 欧姆 接触 的形 成机 理有 ２种 ， 即势
垒模 型 和隧道模 型 ．势 垒模 型可从 金 属 和半 导 ］ 体接 触 的能带 图来分 析 ， ｎ型半 导体 ， 金 属功 对 若
２ 实 验 及 测 试 过 程
实 验 主 要 分 为 刻 蚀 实 验 和 退 火 实 验 ２部 分 ．
或 Ａ１基 金 属 化 方 法 ｕ ． 对 于 ｐＧａ 欧 姆 接 触 ， ］ － Ｎ 广 泛 研 究 的 双 金 属 配 置 有 ＮｉＡｕ Ｐ ／ ， ｔＡｕ ／ ， ｄ Ａｕ Ｐ ／ 及 ３ 金 属 配 置 ＮｉＣ ／ ， ｄ Ｐ ／ 层 ／ ｒＡｕ 的欧姆 接触 是 Ｇａ 基光 高 Ｎ
１ ｃ ／ ・Ｓ ０ ｍ ｖ ．
体接 触界面形 成 高 的接 触 势 垒 ， 导致 较 大 的欧 姆
接触 电阻．近 年来 ， Ｇａ 的欧 姆 接 触研 究 中 ， 在 Ｎ
实 验 步骤 如下 ： 选取 １ 晶 片 ， 块 编号 为 Ｋｌ 对 ， 该 晶片进 行清洗 除 污 、 刻 ｎ区 、 蚀 ｎ区处 理 ． 光 刻
收稿 日期 ： ０ ７０ — ０ 修 改 日期 ： ０ ７ １ — ２ ２ ０ — ８２ ； ２ ０ ～０ ２ 作者 简 介 ： 红 胜 （ ９９ 丁 １６ 一） 男 ， 北 麻 城 人 ， 京 科 技 大 学 应 用科 学 学 院 物 理 系 副 教 授 ， 士 ， 要 从 事 大 学 物 理 及 物 ， 湖 北 博 主
之一 ［ ．
一
器件 在制作 过 程 中需 要 进 行 刻蚀 、 火 等 工 退 艺过 程 ， 而不 同 的刻蚀 方法 及刻蚀 条 件 ， 同 的退 不 火条 件 （ 火 温度 、 间等 ） 欧姆 接 触 的形 成 及 退 时 对 其稳定 性 有着 重要 的影 响．本 文将 从 实 验上 比较 和探 讨 不 同的刻 蚀 方 法及 刻蚀 条 件 、 同 的退 火 不 条件 （ 退火 温度 、 时间等 ） Ｔ ／ ｎ型 Ｇ Ｎ 间 欧 对 ｉＡ卜 ａ
AuTip型金刚石膜欧姆接触特性研究
收稿日期:2000-03-07基金项目:国家自然科学基金资助项目第21卷第5期半 导 体 光 电V ol.21N o.52000年10月Semiconductor OptoelectronicsOct.2000文章编号:1001-5868(2000)05-0328-04Au/T i/p 型金刚石膜欧姆接触特性研究王印月,甄聪棉,刘雪芹,闫志军,龚恒翔,杨映虎,何山虎(兰州大学物理系,甘肃兰州730000)摘 要: 在重掺杂硼金刚石膜上溅射沉积了T i/Au 接触,用CT LM 测量了样品退火前后的I-V 特性,并对大电流情况进行了讨论。
就测试温度和光照强度对接触特性的影响进行了分析。
定性给出了该接触的能带模型。
样品接触电阻率ρc 最低值达1.236×10-6Ω・cm 2。
关键词: 欧姆接触;金刚石薄膜;接触电阻率中图分类号: T N304.1+8;T N305.93 文献标识码: ACharacteristics of Au/Ti/p -diamond Ohmic ContactW ANG Y in 2yue ,ZHE N C ong 2mian ,LI U Xue 2qin ,Y AN Zhi 2jun ,G ONG Heng 2xiang ,Y ANG Y ing 2hu ,HE Shan 2hu(Dep artment of Physics ,Lanzhou U niversity ,Lanzhou 730000,China)Abstract : I -V measurement of T i/Au contact prepared by sputtering T i/Au on heavily boron -doped p -diam ond is performed before and after annealing ,followed by discussion on I -V characteristics in relative 2ly strong current cases.The effects of the operating tem perature and light intensity on the contact characteris 2tics are investigated.The band m odel is given qualitatively.The smallest ρc value of these Au/T i/p -diam ond sam ples is as low as 1.236×10-6Ω・cm 2.K ey w ords : Ohmic contact ;diam ond film ;specific contact resistance1 引言金刚石一般被认为是一种绝缘材料(E g 为5.5eV )。
p型GaAs欧姆接触性能研究
摘 要 ：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 ｌ０～５０ 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 ｏＣ，３０ Ｓ可 以 形 成更 好 的欧姆 接触 。 关键 词 ：半 导体器 件 ；欧姆 接触 ；接触 电阻率 ；合 金 中图分 类号 ：ＴＮ３０５．２ 文 献标识 码 ：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－５０７８．２０１６．０５．０１３
引 言
技术 之 一 ，欧 姆接 触 质量 直接 影 响 器 件 的性 能 和 可
欧姆 接触 是半 导体 器件设 计 和制造 过程 中关 键 靠性 ］。 良好 的欧 姆 接 触 要 求 接 触 电 阻率 低 ，表
基金项 目：国家 自然科 学基 金项 目（Ｎｏ．１１２０４００９）；北京市 自然科学基金项 目（Ｎｏ．４１４２００５）；北京市教委创新 能力提升计 划项 目（Ｎｏ．ＴＪＳＨＧ２０１３１０００５００１）资助 。
退火温度对FeGaGeBCu(P)非晶纳米晶合金组织结构和软磁性能的影响
退火温度对FeGaGeBCu(P)非晶纳米晶合金组织结构和软磁性能的影响郭璐;朱乾科;陈哲;赵晓霞;张克维;姜勇【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2022(53)1【摘要】用单辊旋淬法制备了Fe_(76)Ga_(5)Ge_(5)B_(13-x)P_(x)Cu_(1)(x=0,3,5,7)合金带材,并研究了退火温度对合金晶化行为、结构演变和磁性能的影响。
结果表明,P元素替换B元素后,合金的非晶形成能力有所降低,但是提高了二次晶化相的热稳定性。
同时,P添加一方面细化了纳米晶尺寸,降低了合金矫顽力,P含量为7%(原子分数)的合金在在425℃退火后矫顽力最佳为1.77A/m;另一方面,P的价电子向残余非晶相中的Fe转移,降低了Fe的磁矩,使得合金饱和磁感应强度降低。
此外,P含量高于5%(原子分数)时合金带材表面接近表层位置的晶粒以(200)晶面平行于带材表面存在,而合金内部仍以(110)晶面平行于带材表面存在。
【总页数】6页(P1210-1215)【关键词】非晶纳米晶合金;退火温度;P元素;磁矩;矫顽力【作者】郭璐;朱乾科;陈哲;赵晓霞;张克维;姜勇【作者单位】太原科技大学材料科学与工程学院;太原科技大学磁电功能材料及应用山西省重点实验室;太原科技大学机械工程学院【正文语种】中文【中图分类】TM271【相关文献】1.稀土La掺杂和退火温度对非晶磁芯软磁性能的影响2.退火温度对纳米晶FeCONbVSiBCu合金软磁性能的影响3.合金成分及磁场退火对FeCo基非晶和纳米晶合金磁性能的影响4.退火温度对Fe85Zr9B6纳米晶软磁合金组织结构的影响5.晶化退火对铁基纳米晶软磁材料磁性能的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
脉冲电子辐照下P型硅材料短期退火的数值模拟
脉冲电子辐照下P型硅材料短期退火的数值模拟
白小燕;刘岩;王桂珍;齐超;金晓明;李瑞宾;王晨辉;李俊霖
【期刊名称】《现代应用物理》
【年(卷),期】2024(15)2
【摘要】建立了脉冲电子辐照下硅材料短期退火的数值模拟方法,主要分为两步:一是基于连续性方程得到缺陷和载流子密度的时间演化;二是基于SRH复合理论计算空穴寿命,然后根据空穴寿命计算短期退火因子。
数值模拟结果表明,40 ns脉冲电子辐照下P型硅材料的短期退火可以分为两个阶段:第一个阶段发生在10^(-
5)~10^(-3)s,主要是硅间隙原子被硼替位原子捕获形成硼间隙原子的过程,短期退火因子从10下降到3;第二个阶段发生在0.1~1 s,主要是空穴被氧原子捕获形成VO的过程,短期退火因子从3下降到1。
脉冲电子在材料中沉积的电离能导致大量电子空穴对产生,对位移损伤短期退火主要产生两方面的影响:一方面增强了硅间隙原子的扩散能力,加速了硼间隙原子的形成;另一方面对空穴寿命产生影响。
与早期文献中相同条件下的实验结果对比可发现,本文模拟结果与实验结果符合得较好。
【总页数】7页(P132-138)
【作者】白小燕;刘岩;王桂珍;齐超;金晓明;李瑞宾;王晨辉;李俊霖
【作者单位】强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TL92;O474
【相关文献】
1.短脉冲紫外激光辐照下硅材料表面剥离过程研究
2.长脉冲激光辐照硅材料热应力的数值模拟
3.强流脉冲电子束材料表面改性的二维温度场数值模拟
4.飞秒激光辐照下单晶硅薄膜中超快能量输运的数值模拟
5.脉冲电子束退火装置及其对注砷硅的退火结果
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
红外快速退火应用于n型GaAs金属合金化
红外快速退火应用于n型GaAs金属合金化近年来，随着物联网IOT和5G技术的发展，对器件高频性能提出了越来越高的要求。
GaAs等III-V族化合物半导体由于其载流子迁移率高，响应快，功耗低，越来越得到了业界的关注。
功率的提高哟求器件的电接触既要能够达到更低的电阻率又能有极佳的热稳定性，这对III-V族半导体上的欧姆接触又提出了新的要求。
另外，在制作各种光电学和电子学的器件中，欧姆接触也是必不可少的组成部分。
但是光电子器件中，好的光学反射膜和波导都需要有很好的表面。
因此，当器件结构进入亚微米级乃至纳米级之后，对欧姆接触的评价也是关键工艺之一，其电阻率的数量级、热稳定性、接触面的均匀性、表面平整度、可靠性、稳定性等都需要研究选用不同的测量与评价方法【1】。
本文报道采用武汉嘉仪通科技有限公司的红外快速退火炉LRTP-1200形成AuGeNi-GaAs欧姆接触的方法，探讨了热处理工艺对欧姆接触及表面形貌的影响。
AuGeNi是n-GaAs欧姆接触比较常用的合金化材料，其主要机理是通过Ge的内扩散，形成简并半导体表面层，从而形成欧姆接触。
Au和Ni的存在都可以加速GaAs的分解，进而促进Ge向GaAs的扩散。
【2】。
元素的扩散主要由热力学影响，因此加热温度和时间会对欧姆接触的形成有综合作用【3】。
研究发现，在一定热处理时间下，对于欧姆接触电阻率有一个最优热处理温度。
在405o C下热处理时间55s时，欧姆接触能够达到最低值2.5x10-5欧姆•平方厘米。
在较低温度（400o C）和较高温度（410o C）得到的欧姆接触都要高于该值（如下图一所示）。
可能原因是：Ga 向内扩散主要是充当施主，提高GaAs表面的掺杂浓度，而Au原子的内扩散则充当受主，其补偿作用。
适量的Ga原子外扩散有利于Ge的掺杂，但过多的Ga、As分解机外扩散也将带来GaAs界面的不完整性。
合金接触由于上述原因及液相反应造成的界面不均匀性，使得接触电阻率增大。
p-GaAs基欧姆接触快速退火的研究
p-GaAs基欧姆接触快速退火的研究
王英鸿
【期刊名称】《科技创新与应用》
【年(卷),期】2015(0)30
【摘要】为了更好地提高GaAs基半导体材料器件的性能，对p型GaAs基半导
体激光器欧姆接触工艺条件进行了实验优化研究。
使Ti/Pt/Au/p-GaAs分别在380℃~460℃快速退火温度和40s~80s快速退火时间下进行欧姆接触的实验研究，并利用矩形传输线模型法对比接触电阻进行了测试。
结果表明：为了与n-GaAs
快速退火温度相兼容，Ti/Pt/Au/p-GaAs在420℃快速退火温度和60s退火时间
下形成了较好的接触电阻率3.91×10-5Ω·cm2。
【总页数】1页(P38-38)
【作者】王英鸿
【作者单位】长春中国光学科学技术馆，吉林长春 130117
【正文语种】中文
【相关文献】
1.生长在p-GaAs衬底上的ZnO基异质结二极管电致发光
2.N型SiC的Ni基欧
姆接触研究3.n-GaAs基欧姆接触快速退火的研究4.Si基GaNHEMT低温欧姆接
触工艺研究5.Ni基n型SiC材料的欧姆接触机理及模型研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘要: 采用磁控溅射的方法在 p 型 GaAs 衬底上沉积了 Ti/Pt/Au 金属薄膜， 研究了退火工艺参数 （温度和时间） 对 p-GaAs/Ti/Pt/Au 欧姆接触性能的影响。 结果表明： p-GaAs 上制作的 Ti/Pt/Au 金属系统能在很短的退火时间 （60 s） 内形成很好的欧姆接触。过分延长退火时间，并不能改善系统的欧姆接触性能。退火温度在 400~450 ℃时均可得到 较好的欧姆接触。当退火温度为 420 ℃，退火时间为 120 s 时，比接触电阻率达到最低，为 1.41× 10–6 Ω·cm2。 关键词: p 型砷化镓；欧姆接触；磁控溅射；Ti/Pt/Au；退火；圆形传输线模型；比接触电阻率 doi: 10.3969/j.issn.1001-2028.2013.04.007 中图分类号: TN305.92 文献标识码:A 文章编号:1001-2028（2013）04-0024-04
(a) (b)
2 μm (c)
2 μm
2 μm （a）400 ℃； （b）420 ℃； （c）450 ℃ 图 2 不同退火温度下退火 120 s 后的样品的 SEM 照片 SEM micrographs of the samples annealed at different temperatures for 120 s
2
结果与分析
1
实验
p-GaAs 材料由 MOCVD 外延生长提供。衬底采 用沿（110）晶向生长的 n-GaAs 片，采购于日本住 友公司。外延片空穴浓度约为 2× 1019/cm3 。先将 p-GaAs 外延片依次在热的丙酮、甲醇和异丙醇溶液 中清洗 10 min。之后用大量去离子水冲洗，最后放 入甩干机，通入热的氮气将其甩干。Ti/Pt/Au 金属膜 的制备在超高真空磁控溅射镀膜机上进行。Ti 靶、 Pt 靶和 Au 靶的纯度均为 99.999%。将晶片装入磁控 溅射仪中，待溅射室真空度达到 4.0× 10–4 Pa 后，开 始通入高纯氩气（纯度为 99.999%） 。维持溅射室气 压到 0.5 Pa 后开始依次沉积 Ti 膜 （50 nm） 、 Pt 膜 （100 nm）和 Au 膜（100 nm） 。最后将镀有 Ti/Pt/Au 金属 膜的样品放入退火炉中，通入高纯氮气（纯度为 99.999999%） ，进行退火处理。 样品的表面形貌表征在 HITACHI S-4800 型场发 射扫描电镜上进行。样品的比接触电阻率采用圆形 传输线模型（CTLM）来测定[9]。圆形传输线模型与 传统的矩形传输线模型相比，具有制作简单，尺寸 设计要求低和误差小的优点。 图 1 为设计的圆形传
(b)
探针 1
探针 2
探针 3
探针 4
金属 p-GaAs GaAs （a）俯视图； （ b）侧视图 图 1 圆形传输线模型的结构设计图 Fig.1 Schematics of the CTLM structure
输线模型的结构图。图中 r0 表示内圆半径，固定为 150 μm；而 d 表示内外圆的半径差，为变量。通过 改变 d 的数值，可以得到不同大小的圆环。本研究 中 d 分别为 10，20，30，40，60 和 100 μm，即通过 6 个数据点的测量来求出比接触电阻率。 样品的薄膜 电阻采用四探针法来测定。测试样品的制作方法如 下：先采用设计好的掩膜版对晶片进行曝光和显影 处理。 之后在晶片上沉积 Ti/Pt/Au 金属薄膜。 最后将 晶片上的光胶剥离掉，即可得到测试所需的图形。
Abstract: The Ti/Pt/Au metal films were deposited on p-GaAs substrate by magnetron sputtering method. The influences of annealing parameters (temperature and time) on the ohmic contact property of P-GaAs/Ti/Pt/Au were studied. The results show that excellent ohmic contact of Ti/Pt/Au metal system on p-GaAs can be formed in a very short annealing time (60 s). The ohmic contact property can not be improved by prolonging the annealing time. Suitable ohmic contacts can all be obtained when the annealing temperatures are 400－450 ℃. The specific contact resistivity with the minimum value of 1.41× 10-6 Ω·cm2 can be obtained when the sample is annealed at 420 ℃ for 120 s. Key words: p-type GaAs; ohmic contact; magnetron sputtering; Ti/Pt/Au ; annealing; circular transmission line model; specific contact resistivity
第 32 卷 第 4 期
吴涛等：退火参数对 p 型 GaAs 欧姆接触性能的影响
25
Pd/Zn/Pd、Au/Ti/AuZnNi 等。但是 Zn 基金属化系统 有如下缺点。第一，Zn 的蒸汽压很大，容易污染设 备的真空系统，从而给生产带来不稳定性。第二， Zn 在 GaAs 中扩散很快，使得该类欧姆接触系统的 热稳定性和可靠性有所降低。因此，近年来很多科 学工作者开始找寻新的金属化系统。如 Ni(Mg)/Si、 Pd/Sb(Mn)、 Ni/In/W、 Mo/In/Mn、 Mn/In/Pt 和 Mn/In/Co 等。其中，Ti/Pt/Au 金属化系统由于具有很高的稳定 性和可靠性而越来越受到人们的重视[6-7]。 目前，关于 p-GaAs 上采用 Ti/Pt/Au 金属系统来 制作欧姆接触的研究较少。杨立杰等[8]在 p-GaAs 上 制作了 Ti/Pt/Au 和 Cr/Pt/Au 两种欧姆接触系统，并 对比了合金化前后的差别。 其结果表明 Ti/Pt/Au 金属 系统性能要优于 Cr/Pt/Au 系统，并且合金化可以明 显降低体系的接触电阻。合金化后 Ti/Pt/Au 系统的比 接触电阻率达到 3.08× 10–5 Ω· cm2。 2012 年， Parvizian [7] 等 在 p-GaAs 和 SiO2 上沉积了 Ti/Pt/Au 薄膜，研究 了金属层 Pt 的溅射功率对薄膜粗糙度、晶粒大小以 及残余应力的影响。笔者首先采用磁控溅射的方法 在 p-GaAs 材料上沉积了 Ti/Pt/Au 金属层。然后详细 研究了退火工艺参数对 p-GaAs/Ti/Pt/Au 欧姆接触性 能的影响。
4.0 3.5 3.0
R/
及迁移深度会随着退火温度的提高而增大。适当厚 作者：篇 名 度的 TiAs 层有利于 Ti/Pt/Au 欧姆接触的改善。这也 是 420 ℃下退火所得样品比接触电阻率比 400 ℃略 有下降的原因。但是，当退火温度过高 时（约 作者：篇 名 。 450 ℃） ，Ga 开始向外扩散，并与 Ti 形成 TixGa 1–x 由于 TiAs 和 TixGa1–x 双层互混结构的形成，导致 450 ℃下退火所得样品的比接触电阻率有所增大。 温度提高到 500 ℃以上后， Ga 会进一步向外扩散到 作者：篇 名 达接触表面， 并与 Pt 形成 PtGa 层，此时体系的欧姆 接触开始受到破坏而退化。 2.2 退火时间对欧姆接触的影响 将样品在 420 ℃下进行不同时间的退火处理， 第 ℃下 8 期 退火时间分别为 60，120 和 240 s。图 5 为 420 电 子 经不同时间退火后的样品的 SEM 照片。由图可知， 元 件 与 材 样品经退火工艺后，表面形貌发生了变化。与退火 料 Vol.22 No.8 前相比，退火后的样品表面组织结构有点疏松，致 2003 年 8 月 密性下降，但是表面形貌仍较均一和平整。此外， ELECTRONIC COMPONENTS 退火时间为 240 s 时，样品表面开始出现大颗粒。由 & MATERIALS 此可以判断，退火时间不宜过长。 A u g . 2003
Influences of annealing parameters on the ohmic contact property of p-type GaAs
WU Tao, JIANG Xianfeng, ZHOU Minchao, GUO Shuanyin, ZHANG Lifang
(Department of Semiconductor Optoelectronics Technology, Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology, Chinese Academy of Sciences, Suzhou 215163, Jiangsu Province, China)
收稿日期： 2013-02-06 通讯作者 ：吴涛 作者简介 ：吴涛（1985－） ，男，江苏苏州人，研究员，研究方向为化合物半导体功率器件，E-mail: wut@ 。 网络出版时间 ： 2013-03-26 16:55 网络出版地址 ： /kcms/detail/51.1241.TN.20130326.1655.004.html
Fig.2 r0 r0
d1
d2
根据圆形传输线模型可以推导出以下两公式
26
吴涛等：退火参数对 p 型 GaAs 欧姆接触性能的影响
Vol.32 No.4 Apr. 2013
R d R R s ln( 1 )r0 s LT 2πr0 r0 πr0