особливо для широко-зонних напівпровідників.
Отже, для подолання виникаючих при формуванні омічних контактів труднощів необхідно як забезпечення оптимального підбору матеріалів контактного покриття, так і розробка спеціальних технологічних прийомів їх нанесення і подальшої обробки.
Рис 1.1
Глава 2. Сучасні технології
. 1 Технологія виготовлення омічних контактів до ширококутного напівпровідник
Для отримання малих значень питомого контактного опору, як правило, прагнуть або підвищити ступінь легування напівпровідника, до якого формується контакт, або понизити висоту бар'єру, що утворюється при контакті металу з напівпровідником (або і те й інше разом).
До широко-зонним напівпровідників зазвичай дуже важко отримати контакт з малою висотою бар'єру. У таких випадках для виготовлення омічних контактів створюють додатковий високолегований шар на поверхні напівпровідника. Сильнолегованому шар може бути сформований, наприклад, за допомогою дифузії або іонної імплантації [23]; або в результаті осадження і наступної обробки сплаву, що містить елементи, що є легуючої домішкою для даного напівпровідника [24]. Для досягнення цих цілей використовують високотемпературний відпал сформованої структури метал-напівпровідник. У наступних пунктах будуть розглянуті основні підходи при виготовленні омічних контактів як до добре розробленим широко-зонним напівпровідника - арсенід галію, так і перспективним більш широко-зонним - нітриду галію і карбіду кремнію.
. 2 Омічні контакти до карбіду кремнію
В ряду широко-зонних напівпровідників карбід кремнію є одним з найбільш перспективних з погляду застосовності його в якості матеріалу силовий, високотемпературної електроніки. До теперішнього часу на основі карбіду кремнію розроблені практично всі типи напівпровідникових приладів.
Основними при створенні напівпровідникових приладів на основі SiC є епітаксіальні методи вирощування структур. Розвиток таких методів як рідиннофазної епітаксії [59,60-64], епітаксії з газової фази (CVD) [65,66,67-72], сублімаційні методи [73-79], молекулярно-променева епітаксії [80-83] має вже давню історію. Одночасно з розвитком технології отримання матеріалу і створенням напівпровідникових приладів на основі SiC [65,66,84-89] розвивалася технологія формування омічних контактів.
У більш ранніх роботах повідомляється про виготовлення омічних контактів методом вплавлення навесок контактного матеріалу [89], у тому числі методом лазерного відпалу [90,91]. При цьому навішування металу поміщається на поверхню напівпровідника і вплавляется протягом декількох секунд при температурі - 1500-2300 К. В якості контактних матеріалів при цьому використовувалися сплави Au-Ta, W-Au, Si-Ta, Si-P, Si-As, Si-Al, Si-W, Ni-Mo, Au-Si-Ta, Al-Si-Mo, Al-Au-Ta. Отримувані контакти мали високу механічну міцність, проте для виготовлення таких контактів були потрібні високі температури термообробки. Крім того, така технологія не дозволяє отримувати контактні площадки розміром більше 0,5x0,5 мм і погано сумісна з технологією формування приладових структур складної геометрії.
У цьому сенсі істотну перевагу мають напилені контакти [86,87,92,93]. Як показують роботи з дослідження поверхнево-бар'єрних структур до SiC з використанням різних металів [88], висока щільність поверхневих станів призводить до закріплення рівня Фермі. При цьому практично не проявляється залежність висоти бар'єра метал-SiC від величини роботи виходу електрона з металу. Отже, формування омічного контакту методом простого напилення металу на поверхню карбіду кремнію практично неможливо. Тому при виготовленні омічних контактів до SiC, як правило, застосовують високотемпературний відпал.
У ранніх роботах в якості контактного матеріалу до n-SiC використовувався Ті, Сг, М [86,87,93], а до p-SiC - А1 [86,89,92]. Хоча зазначені матеріали технологічні і сумісні з методами формування приладових структур, отримані омические контакти володіли досить високими величинами питомої контактного опору (10 - 2 - 10 - 4 Омсм 2). Ом-см вказана в роботі [93] для омічних контактів на основі Ni. Однак робота виконана у вигляді короткого повідомлення, де не вказано ні методи вимірювання величини г с, ні концентрація нескомпенсованих донорної домішки SiC, до якого були виготовлені контакти.
Подальший розвиток технології вирощування як підкладок великого діаметру, так і структурно-досконалих епітаксійних шарів [94], робить можливим виготовлення напівпровідникових приладів на основі SiC більш високої якості (таких, наприклад, як діодні структури з зворотною напругою до 4.5 кВ [96], MESFET на 1-2 ГГц [95,97] і т.д.). Як наслідок підвищуються вимоги...
