ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ | |
Название | Исследование структуры и морфологии поверхности двухслойной контактной металлизации Ti/Al |
Автор | К. Д. Ванюхин, Р. В. Захарченко, Н. И. Каргин, М. В. Пашков, Л. А. Сейдман |
Информация об авторе | Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»: К. Д. Ванюхин Р. В. Захарченко Н. И. Каргин М. В. Пашков Л. А. Сейдман |
Реферат | Широко распространенная в технологии приборов на основе GaN металлизация Ti/Al/Ni/Au имеет существенный недостаток: грубую шероховатую поверхность. Существуют различные мнения о причинах этого недостатка: агломерация расплавленного алюминия при высоких температурах отжига или возникновение расплава интерметаллидных соединений Au—Al, образующихся в результате взаимодействия алюминия с золотом через промежуточный слой барьерного металла, в частности никеля. С целью проверки влияния первой причины исследована возможность образования шероховатой поверхности после отжига у двухслойной металлизации титан—алюминий Ti(12 нм)/Al(135 нм), которую наносили на пластины кремния с пленкой нитрида кремния толщиной 0,15 мкм. После нанесения металлизации подложки подвергали отжигу в потоке азота. Длительность отжига составляла 300 с при различных температурах в диапазоне 400—700 °С или 30 с при температуре 850 °С. После каждого отжига образцов оценивали результаты термообработки по поверхностному сопротивлению металлизации, внешнему виду и морфологии ее поверхности. Показано, что во время отжига двухслойной металлизации Ti/Al в ней происходят взаимная диффузия металлов и их активное взаимодействие с образованием их химических соединений, формирующих интерметаллидные фазы, которые делают металлизацию более стойкой к последующим более высокотемпературным отжигам, окислению и химическому травлению. Обнаружено, что после отжига двухслойной металлизации Ti/Al возрастает шероховатость ее поверхности, что приводит к тому, что поверхность металлизации становится слегка матовой. Но образование крупных полусферических выпуклостей, как это происходит у многослойной металлизации Ti/Al/Ni/Au, не выявлено. Таким образом, гипотеза о возникновении грубой шероховатости в виде большого числа куполообразных выступов на поверхности контактной металлизации из−за каплеобразования в слое алюминия в результате его плавления при высоких температурах отжига не подтвержена. Работа выполнена при поддержке Министерства образования РФ с использованием оборудования ЦКП «Гетероструктурная СВЧ−электроника и физика широкозонных полупроводников», в том числе в рамках проекта «Разработка конструкции и промышленной технологии изготовления твердотельных компонентов на широкозонном материале GaN» № 138/2010У от 10.08.2010 г. |
Ключевые слова | Омические контакты, контактная металлизация, нитрид галлия, металлизация титан— алюминий, электронно−лучевое испарение, термический отжиг металлизации |
Библиографический список | 1. Chaturvedi, N. Mechanism of ohmic contact formation in AlGaN/GaN high electron mobility transistors / N. Chaturvedi, U. Zeimer, J. Wurfl, G. Trankle // Semicond. Sci. Technol. − 2006. − V. 21, N 2. − P. 175—179. 9. Yan, Wei. Analysis of the ohmic contacts of Ti/Al/Ni/Au to AlGaN/GaN HEMTs by the multi−step annealing process / Yan Wei, Zhang Renping, Du Yandong, Han Weihua, Yang Fuhua // J. Semicond. − 2012. − V. 33, N 6. − P. 064005 1−6. |
Language of full-text | русский |
Полный текст статьи | Получить |