до карбід кремнієвим приладам.
Актуальність проведених в даній роботі досліджень обумовлюється необхідністю відтвореного виготовлення омічних контактів з низьким значенням питомої контактного опору, працездатних при підвищених температурах навколишнього середовища і великих щільності струму.
Розробці технології виготовлення омічних контактів до карбіду кремнію присвячена велика кількість робіт. Показано можливість використання в якості контактних покриттів цілого ряду матеріалів. Однак, аж до теперішнього часу, спостерігаються істотні відмінності в експериментальних результатах, отриманих різними авторами навіть при використанні однакових контактних систем. Так наприклад, найбільш низькі значення питомого опору (10 - 6 Ом см 2) наведені в роботі [5] для омічних контактів на основі нікелю до n - 6H-SiC. У той же час автори [6] повідомляють про істотно більш високих опорах контактів, виготовлених з використанням такої ж системи. Аналогічна ситуація спостерігається і при формуванні омічних контактів до p - 6H-SiC [7, 8, 9].
Мета роботи. Метою цієї роботи є розробка та оптимізація технології відтвореного отримання омічних контактів до карбіду кремнію n- і р-типу провідності на основі виявлення факторів, що впливають на формування омічного контакту.
Глава 1. Літературний огляд
. 1 Карбід кремнію
Кремнію карбід (карборунд), SiC. Чистий карбід кремнію стехіометричного складу - безбарвні кристали з алмазним блиском. Технічний SiC може мати різноманітну забарвлення: білу, сіру, жовту, зелену і чорну. Колір матеріалу залежить від сировини і технології отримання кристалів і визначається як типом і кількістю домішки, так і ступенем відхилення складу від стехіометричного. Карбід кремнію кристалізується в двох модифікаціях: при температурах менш 2 000 о С - в кубічного типу сфалерита (SiC), і при більш високих температурах - в гексагональної (SiC). Для високотемпературної гексагональної модифікації карбіду кремнію характерне явище політіпізма. Виявлено понад 50 політіпних модифікацій SiC.
Природний карбід кремнію - муассаніт можна знайти тільки в мізерно малих кількостях в деяких типах метеоритів lt; # justify gt; .3 Омічний контакт
Під омічним контактом розуміють контакт метал-напівпровідник, володіє лінійною вольт-амперної характеристикою (ВАХ) (рис 1.1), тобто питомий перехідний опір якого не залежить як від величини, так і напрямки викликаного струму.
Зазвичай виділяють кілька механізмів формування омічного контакту:
. У разі низької щільності або відсутності поверхневих станів, що виникають на інтерфейсі метал-напівпровідник, висота енергетичного бар'єру між напівпровідником і металом (рис. 1.1) відповідатиме межі Шотткі-Мотта і визначатися різницею робіт виходу електрона з металу Ф м і електронним спорідненістю напівпровідника Х n [10] (для визначеності розглядаємо напівпровідник n-типу провідності):
Ф=Ф м -Х n
Теоретично, підібравши метал з відповідною роботою виходу, можна отримати або контакт з малою висотою бар'єру з механізмом надбар'єрною емісії або так званий антізапорний омічний контакт. Однак у реальних умовах через наявність поверхневих станів на межі метал-напівпровідник, що фіксують положення рівня Фермі, омические контакти в більшості випадків не вдається отримувати підбором цієї величини.
2. Більшість омічних контактів грунтується на створенні тонкого шару сильнолегованого напівпровідника безпосередньо біля кордону з металом. Такий шар має той же тип провідності, що і напівпровідник, до якого формується контакт, і утворюється структура n + -n або р + -р - типу. Енергетичної. Між металом і легованої приповерхневої областю напівпровідника існує потенційний бар'єр Ф. Внаслідок того, що ця область легирована сильно, збіднений шар поблизу бар'єру досить тонкий, бар'єр стає тонельно прозорим, і при пропущенні струму через контакт падіння напруги мало і знижується опір контакту.
сильнолегованому область може бути отримана, наприклад, вплавленням, дифузією або іонною імплантацією відповідної домішки.
. Якщо поверхня напівпровідника порушена, то поблизу поверхні можуть утворитися дефекти кристалічної решітки, які проявляються як ефективні рекомбінаційні центри. У випадку, коли щільність таких центрів висока, переважаючим механізмом у струмопереносу через обедненную область стане рекомбінаційний, який може призводити до суттєвого зменшення контактного опору.
Враховуючи широке коло вимог, пропонованих до омічним контактам, технічна реалізація на практиці того чи іншого механізму переносу носіїв через контакт може представляти серйозні труднощі, ...
