Спосіб створення омічного контакту до inn

Реферат: Спосіб створення омічного контакту до InN включає в себе магнетронне напилювання в єдиному технологічному циклі на очищену поверхню n-InN контактоутворюючого шару, товщиною 10÷200 нм, шару дифузійного бар'єру, товщиною 10÷200 нм, зовнішнього контактного шару Au, товщиною 500÷1000 нм. Як дифузійний бар'єр використовують шар Ті, контактоутворюючий - шар Pd. Напилювання проводять на підігріту до 250÷600 °C поверхню nInN. UA 108190 U (12) UA 108190 U UA 108190 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель стосується способів створення омічних контактів метал-напівпровідник, що широко використовуються в напівпровідниковій мікро- та оптоелектроніці. Спосіб створення омічних контактів до широкозонних напівпровідників, вибраний за аналог [1], що полягає у напилюванні шару металу або сплаву з роботою виходу, меншою ніж у напівпровіднику, на підігріту поверхню напівпровідника, створення дифузійного бар'єру шляхом напилювання тугоплавких металів або їх сполук, напилювання шару золота, та проведення НВЧ обробки з частотою опромінення 2,45 ГГц. Температура напівпровідника при напилюванні складає 20÷30 °C, а НВЧ обробку проводять протягом 100÷500 с. До переваг даного способу відноситься створення низькоомного омічного контакту -4 2 (~10 Ом·см ), однак він містить недоліки у вигляді додаткової НВЧ обробки, що збільшує кількість технологічних процесів, а, отже, вартість обладнання та час необхідний на виготовлення омічного контакту. Спосіб створення омічного контакту до InN, вибраний за прототип [2], що полягає в напиленні на очищену пластину n-InN шарів Ті, в якості контактоутворюючого шару, Pt, в якості дифузійного бар'єру, та Au, в якості зовнішнього контактного шару. Після чого в інертній атмосфері проводять термічний відпал отриманої структури при температурі 300÷420 °C. Товщина шару Ті становить 10÷200 нм, Pt-10÷200 нм, Au-500÷1000 нм. До переваг даного способу відноситься створення низькоомного омічного контакту -6 2 (~10 Ом·см ), однак він має недоліки у вигляді додаткової термічної обробки готової структури, що збільшує кількість технологічних процесів, а, отже, вартість обладнання та час необхідний для виготовлення омічного контакту. Також, додаткова термічна обробка готової структури на InN, що вирощується на чужорідних підкладках, крім покращення омічного контакту привносить і ряд дефектів, які впливають на надійність контакту, що призводить до передчасної деградації приладу. Задачею корисної моделі є створення більш якісного омічного контакту з меншою кількістю привнесених дефектів та спрощеним технологічним циклом виготовлення. Поставлена задача вирішується способом створення омічного контакту до InN, який полягає в магнетронному напилюванні в єдиному технологічному циклі на очищену поверхню n-InN контактоутворюючого шару, товщиною 10÷200 нм, шару дифузійного бар'єру, товщиною 10÷200 нм, зовнішнього контактного шару Au, товщиною 500÷1000 нм, та відрізняється тим, що в якості дифузійного бар'єру використовують шар Ті, контактоутворюючого - шар Pd, а напилювання проводять на підігріту до 250÷600 °C поверхню n-InN. Принципову схему створеної структури наведено на кресленні, де 1 - металеві контакти, 2 напівпровідник; літерами позначено шари, з яких вони складаються: 1а - золото, 1b - титан, 1с паладій, 2а - n-InN, 2b-GaN, 2с - Аl2О3. Поверхня напівпровідника n-InN попередньо підігрівається до температури 25÷600 °C, що дозволяє проводити відпал та напилювання в одному технічному циклі і не проводити таку додаткову технологічну операцію як відпал, яка до того ж є вкрай не бажаною стосовно до готового приладу. Як відомо, дифузійні процеси в тонкоплівкових системах під дією термічних обробок, про які йде мова, відбуваються значно інтенсивніше, ніж в об'ємних матеріалах. Товщина 10÷200 нм шару Ті є оптимальною для даної структури, а сам шар використовується для запобігання перемішування шарів контактоутворюючої металізації. Au зарекомендувало себе надійним зовнішнім контактом. Запропоноване технічне рішення було реалізовано нами в контактних структурах на основі плівки n-InN (001), товщиною 600 нм, вирощеної на основі плівки GaN, товщиною 900 нм, яку в свою чергу було вирощено на підкладці Аl2О3, товщиною 400 мкм. Плівки вирощувались методом молекулярно-променевої епітаксії. Товщини підкладок підбирались з метою зменшити механічні напруги в системі, що виникають через невідповідність сталих ґраток та різниці в коефіцієнтах термічного розширення. Напилення металів відбувалось в одному технологічному циклі при підігріві підкладки на основі гетероструктури InN-GaN-Al2O3 до 350 °C. Концентрація 18 -3 2 -1 -1 вільних носіїв заряду складала 1,5÷3,0·10 см , а рухливість 1300÷2000 см ·В ·с . Величина питомого контактно/о опору вимірювалась на тестових структурах методом лінійного TLM (transmission line method), що оснований на вимірюванні залежності опору між контактними -6 2 площадками від відстані між ними, та становила ~1÷2·10 Ом·см , що не гірше, ніж у прототипі, але без термічного відпалу всієї структури. Джерела інформації: 1. Аналог. Винахідники: Бєляєв О.Є., Болтовець М.С., Конакова Р.В., Мілєнін В.В., Кудрик Я.Я., Шеремет В.М., Новицький С.В. Спосіб створення омічних контактів до широкозонних напівпровідників; Патент України № 61621; заявл. 27.12.2010, опубл. 25.07.2011, бюл. № 14. 1 UA 108190 U 2. Прототип. Винахідники: Бланк Т.В., Гольдберг Ю.А. Механизмы протекания тока в омических контактах металл-полупроводник. Обзор /ФТП. - 2007. - Т. 41, вып. 11. - С. 12811308. 5 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб створення омічного контакту до InN, який включає в себе магнетронне напилювання в єдиному технологічному циклі на очищену поверхню n-InN контактоутворюючого шару, товщиною 10÷200 нм, шару дифузійного бар'єру, товщиною 10÷200 нм, зовнішнього контактного шару Au, товщиною 500÷1000 нм, який відрізняється тим, що як дифузійний бар'єр використовують шар Ті, контактоутворюючий - шар Pd, a напилювання проводять на підігріту до 250÷600 °C поверхню n-InN. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2