n型4H-SiC欧姆接触特性
第*’卷增刊*++.年’月半!导!体!学!报#8"Q !%!M _e ]Q $?_^%!="#_Q N e #[_]%a >D 2*’!%<G GD 9196C M <69$*++.陈!刚!男$,W ).年出生$主要从事%;#器件和工艺技术的研究2!15;D )H C 99D E 47#,’02E >1*++(J ,,J +)收到$*++(J ,*J ,+定稿’*++.中国电子学会D 型)5W 6J &欧姆接触特性陈!刚#南京电子器件研究所$南京!*,++,’%摘要’对不同工艺条件下的Q ;#F .(8J %;#欧姆接触特性进行了对比研究$得到了良好欧姆接触的最佳工艺条件$为%;#=!%^![器件的实现奠定了基础2文中介绍了欧姆接触的工艺流程$并通过[?=方法测量特征接触电阻率$测得Q ;#F .(8J %;#的最佳特征接触电阻率达到,b *(m ,+Z .,3E 1*$能够很好地满足%;#=!%^![器件的需要2关键词’%;#(欧姆接触(特征接触电阻率(=!%^![(退火’’%&&)*..+$(*..+^中图分类号’[Q 0+(b *j (!!!文献标识码’$!!!文章编号’+*.0J (,))$*++.&%+J +*)0J +(!!引言低阻抗欧姆接触对高频运用是必须的2表征接触性能的物理量用得最广泛的是接触电阻和接触电阻率2欧姆接触的稳定性’附着性在决定大功率和高温电子器件运行的最大电流密度’温度和频率方面起着重要作用2%;#材料在高温’高功率’高频和抗辐射等方面有很大优势$但是要达到%;#器件实用化的目的$仍存在若干工艺难点$其中关键工艺技术之一是如何获得良好的欧姆接触2欧姆接触的质量直接影响%;#器件的效率’增益’开关速度等性能指标$不良的欧姆接触会使器件的工作性能和稳定性受到很大限制*,+2欧姆接触不一定意味着线性的电流J电压特性$从实用观点出发$良好的欧姆接触是指该接触电阻不严重影响器件的特性2实际上有许多因素$如表面晶格缺陷’沾污’氧化形成的表面态和深能级陷阱等对接触特性的影响也很大2实验用[?=方法测量特征接触电阻率$[?=结构如图,所示2实际测量电阻由两个欧姆接触电阻与接触之间的电阻串联而成$求解特征接触电阻率的相关公式如下)?测T *?E X?_H 4G -#,%?E T?H 4G C-#*%G K T *?H 4G C ?_H 4#0%4E T ?E -G C #(%式中!?测是实际测量得到的电阻(?E 是欧姆接触电阻(?k H 4是欧姆接触之间的有源层薄层电阻(G 是接触之间的距离(-是接触面宽度(?H 4是欧姆接触下边的有源层的薄层电阻(G K 是传输长度(4E 是接触电阻率2?k H 4和?H 4相差很小时近似相等$故公式#0%可以转化为)G K g *G C $可以由此求出G C**+2半!导!体!学!报第*’卷增刊陈!刚)!6型(8J %;#欧姆接触特性Z (-2+)m ,+Z .,2*-m ,+Z (*20+m ,+Z .,2*(m ,+Z .,2*(m ,+Z (,2-0m ,+Z (.2++m ,+Z .-2W ,m ,+Z .,200m ,+Z (.2,+m ,+Z .’2.*m ,+Z .,2,-m ,+Z (W 2*0m ,+Z .,2,-m ,+Z ()2,*m ,+Z .样品中最佳的特征接触电阻率的[?=方法测试曲线如图(所示2可以看出曲线中’个测试点的线性关系非常显著2特征接触电阻率计算结果如表*所示2E 1L 轴截距*?E g +20*m ,+*,欧姆区方块宽度-g ))2’m ,+Z (E 1特征接触电阻率4E g ?E G C -4E ,2*(m ,+Z .,3E 1*在实验中$我们也采用了慢速退火的方法来对两种退火方法得到的特征接触电阻率进行比较2慢速退火条件为)先把放样品的密封腔体抽真空到,b 00&5$充入$F 气$然后再次抽真空到,b 00&5$再次充入$F 气保护$同时把退火炉升到,+++h $然后把密封腔体推入退火炉中$温度下降到’.+h $经过*.1;6左右再次升到W .+h $退火.1;6后$把密封腔体拉出退火炉降温2接触金属都为Q ;#F $快速退火也在W .+h 下退火.1;6$两种结果比较如图.所示2半!导!体!学!报第*’卷增加2我们通过对合金材料Q ;#F 与6型(8J %;#的欧姆接触研究$得到了很好的结果$特征接触电阻率最低达到了,b *(m,+Z .,3E1*$整个样品的特征接触电阻率基本保持在,+Z .量级$这个结果足已满足%;#=!%^![在功率方面的实际应用$为实用化的%;#各种新型器件的研究奠定了很好的基础2致谢!在实验过程中得到南京电子器件研究所五中心广大同事的帮助$特别是光刻工艺组全体成员的帮助$在此深表谢意2参考文献*,+!85>S <9$&967M <6$S 567S ;6C 5672%;D ;E >6E 5F c ;I 9R ;I 9c 56I 75G H 91;E >6I <E C >FC 9E 46>D >7L 2\9;Y ;67)%E ;96E 9&F 9H H $*+++#;6#4;69H 9%*郝跃$彭军$杨银堂2碳化硅宽带隙半导体技术2北京)科学出版社$*++++**+!?;A ;5>c 5;2X 5$H1;E F >R 5P 9G >R 9F @;9D I9@@9E C C F 56H ;H C >F 56I ;6C 97F 5C 9I E ;F E <;C 2\9;Y ;67)%E ;96E 9&F 9H H $,W W -#;6#4;69H 9%*李效白2砷化镓微波功率场效应晶体管及其集成电路2北京)科学出版社$,W W -+*0+!U9;C B 9D#!$&5D 1><F M U $#5F C 9F#8$9C5D 2(8J %;#=!%J ^![R ;C 4*b -U .11G >R 9FI 96H ;C L 5C ,b -X 8B 2"!!!!D 9E J C F >6N 9P ;E 9?9C C $,W W ($,.#,+%)(+’*(+!Q ;H H >6&$$%5F ><T 456$=$%P 9I c 9F 7M_$9C 5D 2#45F 5E C 9F J ;B 5C ;>6>@%;#=!%^![H>6E >6I <E C ;67H <c H C F 5C 9H 2=5C 9F ;5D H %E ;96E 9^>F <1$*+++$00-"0(*),*..D W 0I AB )5W 6J &/HC J P&=DE R P E #496X 567#F ’(7+()Y C /,2P :(+,6/W +,/N "(N 2+212/$F ’(7+()!*,++,’$5&+(’%%M L E K R P E )[49I ;@@9F 96E 9>@C 49E 45F 5E C 9F ;H C ;E H >@C 49Q ;#F .(8J %;#>41;E E >6C 5E C @>F I ;@@9F 96C G F >E 9H H E >6I ;C ;>6H ;H H C <I ;9I 2[49E >6I ;C ;>6@>F >41;E E >6C 5E C G F >E 9H H ;H>c C 5;69I $R 4;E 4;H C 49c 5H 9>@C 49@5c F ;E 5C ;>6>@C 49%;#=!%^![I 9P ;E 9H 2[49G F >E 9H H @D >RE 45F C >@>41;E E >6C 5E C ;H 5D H >;6C F >I <E 9I $56I C 49H G 9E ;@;E E >6C 5E C F 9H ;H C ;P ;C L ;H195H <F 9I 2[49c 9H C F 9H <D C >c C 5;69I @>F H G9J E ;@;E E >6C 5E C F 9H ;H C ;P ;C L ;H 4E g ,b *(m ,+Z .,3E 1*$R 4;E 4;H 7>>I96><74@>F %;#=!%^![I 9P ;E 9H 2S B I T =K N L )%;#(>41;E E >6C 5E C (H G 9E ;@;E E >6C 5E C F 9H ;H C ;P ;C L (=!%^![(56695D ;67’’%&&)*..+$(*..+^%K E J P >B 1.)+*.0J (,))#*++.%%+J +*)0J +(#496X 567!15D 9$R 5H c >F 6;6,W ).289;H 967579I ;6F 9H 95F E 4>6%;#I 9P ;E 956I C 9E 46>D >7;9H 2]9E 9;P 9I )Q >P 91c 9F *++($F 9P ;H 9I156<H E F ;GC F 9E 9;P 9I ,+N 9E 91c 9F *++(’*++.#4;69H 9"6H C ;C <C 9>@!D 9E C F >6;E H ’)*。
多层金属-n型4H-SiC的欧姆接触
第!"卷!第!期!##$年!月半!导!体!学!报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h F J K h N J ?F J K R !X F J K ;N J K R !%A Ni E F J C 6J K !!F J C0N0N F J K !"R %$&'#()*#")*&)+C 4/$;#-/D E #1!$743)-/63")*F #"$*4#25#-/G $H 43$5)+"9$F 4-45"*&)+I/63#"4)-!J 4/4#-K -4H $*54"&!J4)#-!$R ##$R !894-##"!L 9$R P "9>$5$#*39,-5"4"6"$!8I L 8!!94<4#M 96#-.!#W ##W R !894-##;<)*9-:*$/J N J H 9@?N K F ?N 6J6L/A %4N %(N F J C/A %4N %;?6E I N >>6J ?F >?@?6J [?D B9T &[*N %F J C ?E 9:9E F H N 6<6LI 9?F 7L N 7I @6J*N %V N ?E ?E 9<I F 7F J J 9F 7@N @<9B 6<?9C 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<6:9?N B !76V<9@N @?F J >96E I N >>6J ?F >?@F <99@@9J [?N F 7?6E N K E B 9<L 6<I F J >9@9I N >6J C A >?6<C 9H N >9@84E N @N @FV 977[\J 6V J L F >??E F ?I F \9@J 69`>9B ?N 6J L 6<*N %C 9H N >9@816<V N C 9:F J C [K F B @9I N >6J C A >[?6<@!N ?N @C N L L N >A 7??6B <6C A >976V<9@N @?F J >9>6J [?F >?@C A 9?6?E 9H 9<D 76VH F 7A 96L ?E 9I 9?F 7V 6<\L A J >?N 6J 'R !!(8/@@A >E !?E 9L 6<I F ?N 6J6L 6E I N >>6J [?F >?6JE N K E 7D C 6B 9C*N %@A :@?<F ?9<9_A N <9@F JF J [J 9F 7N J K B <6>9@@F ?E N K E ?9I B9<F ?A <9@"$##&R !##c #'P !T(8&6V 9H 9<!?E 9I 9>E F J N @I :D VE N >E ?E 9I 9?F 7[*N %>6J ?F >?@:9>6I 96E I N >C A <N J K F J [J 9F 7N J K N@J 6?\J 6V J 8%6J H 9J ?N 6J F 7V N @C 6I >6J [@N C 9<@?E F ?F ?79F @?6J 96L ?E 9B E F @9@L 6<I 9C "I 9?[F 7@N 7N >N C 96<I 9?F 7>F <:N C 9#C A <N J K?E 9>6J ?F >?F J [J 9F 7N @<9@B6J @N :79L 6<?E 96E I N >:9E F H N 6<'W (8(N [\N ?N J F 'Q(<9B 6<?9C ?E F ?B 6@N ?N H 97D >E F <K 9C%H F >F J [>N 9@I F D :9F @@6>N F ?9CV N ?EF J N J ><9F @9C979>?<6J >6J >9J 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[#W"教育部重点科技项目"批准号$#!#$T #和国家部委预研计划"批准号$T R P #"#Q #R #W #资助项目U 通信作者8)I F N 7$E <W !Q !?6I8>6I !!##Q [#"[P R 收到!!##Q [R #[#P 定稿"!##$中国电子学会)(#。
钒注入4H-SiC半绝缘特性的研究
中 图 分 类 号 :T 3 4 2 N 0 .
文 献 标 识 码 :A
文 章 编 号 :0 5 -17 2 0 )81 9 .5 234 7 (0 6 0 -3 60
l 引 言
由于 SC材 料具 有宽 带隙 、 临界 击穿 电场 、 i 高 高 热 导 率 、 载流 子饱 和漂 移速 度 等优点 , 高 因而成 为制 作 高 频 、 功率 、 高温 、 高 耐 抗辐 射 器件 的理想 材料 . 半 绝缘 材料 既可 以用 于制 作大 功 率器件 和微 波功 率 器 件, 也可 以作 为器 件间 的隔 离 . 在具 有高 阻衬底 的外 延 层 上 制 作 SC ME F T, 现 出 良 好 的 RF 特 i S E 表 性 口 . 而 SC具 有很 高 的硬度 和化学 稳 定性 , ]然 i 因此 器 件 的制造 工艺 相 当 困难 . 传统注入 实 现 隔 离 既 可 以 获得 平 面 化结 构 , 有利 于提 高集 成度 . 子注 入是 目前 唯一 又 离 适 于 SC 的选 择 性 掺 杂 技 术 口 . SC 中 注 入 H, i ]在 i S, iC离 子形 成 陷 阱 能 级 , 以起 到 俘 获 载 流 子 、 可 形 成高 阻层 的作 用 , 是 其 热稳 定 性 并 不 好 [ ] 钒 在 但 3 . SC 中是两性 的深 能 级 杂 质 , P型 4 SC 中 , i 在 H.i 钒 作 为施 主杂质 , 生 一 个 位 于禁 带 中央 附近 的深 施 产 主能 级 , 大约 在 导带 下 1 6 V 处 _ ; n型 4 SC .e 5在 H-i
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第2 7卷
第8 期
半
导
SiC器件欧姆接触的理论和实验研究
SiC器件欧姆接触的理论和实验研究SiC(碳化硅)作为一种新型材料,具有许多优异的电子特性,在功率电子器件领域有着广阔的应用前景。
然而,要发挥 SiC 器件的优势,必须解决其中一个重要问题——欧姆接触效应。
因此,SiC器件欧姆接触的理论和实验研究具有重要意义。
理论方面,SiC器件的欧姆接触研究主要集中在材料界面和电子传输机制方面。
SiC材料的界面特性对器件性能有着重要影响。
研究表明,欧姆接触的形成与电极材料的工艺和结构有关。
常用的欧姆接触材料包括金属和合金。
其中,金属材料的电极结构对接触电阻和界面稳定性起着关键作用。
此外,界面的质量也对欧姆接触效果产生影响,例如,表面缺陷和杂质会影响载流子的传输。
在实验方面,研究人员通过制备不同的SiC材料和结构,以及采用不同的工艺方法来实现欧姆接触的研究。
工艺方法主要包括电子束蒸发、磁控溅射、激光烧蚀、离子注入等。
这些方法可以用来控制接触材料的成分和形貌,从而改善接触特性。
以碳化硅功率器件为例,研究发现,通过调整接触材料的成分、厚度和结构,可以在 SiC-OHMIC 结构中获得较低的接触电阻。
此外,在界面处理方面,通过采用干刻蚀、氢退火和金属表面清洗等方法可以改善界面的质量,提高欧姆接触的稳定性。
对于SiC材料内发生欧姆接触的机制,研究人员提出了多种理论模型。
其中之一是热激活模型(thermionicactivation model),该模型认为,当温度升高时,电子会越过势垒进入导体中,从而形成欧姆接触。
另一个模型是场致穿透模型(field-induced barrier lowering model),它认为,由于外加电场的作用,势垒会降低,从而形成欧姆接触。
总之,SiC器件欧姆接触的理论和实验研究是电力电子器件研究中关键而重要的一环。
它涉及到材料、工艺和物理机制等多个方面。
通过深入理解和优化欧姆接触特性,可以提高SiC器件的性能和可靠性,推动SiC技术的发展。
4H-SiC肖特基二极管的电荷收集特性
强 激 光 与 粒 子 束
HI GH POW ER LASER A ND PARTI CLE BEAM S
Vo 1 . 25,NO. 7
J u 1 .,2 0 1 3
文章编号 : 1 0 0 1 — 4 3 2 2 ( 2 0 1 3 ) 0 7 — 1 7 9 3 — 0 5
电荷 收集 率 ( C C E) 的影 响 因素 。
1 器 件 结 构 及 实 验 方 法
1 . 1 肖特 基 二极 管结构
4 H— S i C 肖特 基二极 管 的横 截 面如 图 1 ( a ) 所 示 。4 H— S i C 晶片 基 底厚 度 为 3 6 0 p _ m, 低 掺 杂外 延 层 厚 度 为
的关 注 , 被应用 于 致 电离粒 子 ( x射 线 、 y射 线 、 a 粒子等) 和 中子 探测 [ 5 。 等方 面 。国 内在 S i C应 用 于 核探 测 方 面 的研 究 起步 较 晚 , 主要集 中于 辐 照效 应 研 究 、 高 温 特性 研 究 口 。 。 及 少 量 的探 测 器 模 拟研 究 u J , 而在 S i C 器件 应用 于核 辐射 探测 方 面 的实验 研究 鲜 有 报 道 。值 得 指 出 的是 , S i C器件 的 电荷 收集 特 性 对探 测 器 性 能具
4 H— S i C 肖特 基 二 极 管 的 电荷 收 集 特 性
雨 , 荣 茹 , 范晓强 吴 健 , 雷家荣 , 蒋 勇 , 陈
.中 国 工 程 物理 研 究 院 中子 物 理 重 点 实 验 室 ,四川 绵 阳 6 2 1 9 0 0 ) ( 1 .中 国 工程 物 理研 究 院 核 物 理 与 化 学 研 究 所 ,四川 绵 阳 6 2 1 9 0 0 ; 2
n型4H-SiC欧姆接触的研究的开题报告
n型4H-SiC欧姆接触的研究的开题报告题目:n型4H-SiC欧姆接触的研究背景和意义:4H-SiC是一种具有良好电学特性的半导体材料,最近被广泛应用于功率半导体器件制造领域,如MOSFET,JFET,IGBT和Schottky二极管等。
欧姆接触(Ohmic contact)是半导体器件中非常重要的一部分,其特性直接影响到整个器件的性能。
然而,4H-SiC与金属之间的欧姆接触是非常复杂的,受到多种因素的影响,例如表面清洁度、金属物种、金属/半导体结合面的反应和温度等。
因此,研究n型4H-SiC欧姆接触的性能和机理,对于进一步优化和改进功率半导体器件的性能具有重要的意义。
研究内容和方法:本研究旨在探究n型4H-SiC与不同金属之间欧姆接触的形成机制和特性,其具体内容包括:1.使用热蒸发法制备不同金属(如Ni,Ti,Au等)的联系电极。
2.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等技术,分析欧姆接触结构的形貌和物理学特性,以及金属/半导体界面反应的机理。
3.利用测量仪器研究欧姆接触结构的电学性能,如伏安特性、接触电阻和电流传输机制等。
预期成果:通过本研究,预计可以得到如下成果:1.针对各种金属的欧姆接触性能展现出的特点,分析各种金属对n型4H-SiC的影响,总结其优缺点。
2.探究不同金属/半导体界面的反应及其对欧姆接触形成的贡献,从理论上解释欧姆接触形成的机制。
3.分析欧姆接触结构的电学性能,为提高功率半导体器件的性能提供相关信息。
参考文献:1. Taniguchi M et al. Formation of Ohmic Contacts to n-Type 4H–SiC Using Ni, Ni/Ti, and Ni/Ti/Al Films[J]. Japanese Journal of Applied Physics, 2000, 39(2S): L143-L145.2. Cai K, Zhang Y, Li Z. A review of studies on ohmic contacts to 4H-SiC[J]. Journalof Semiconductors, 2013, 34(3): 030401.3. Khalid M, Ali M, Umar A. Investigation of ohmic contacts and Schottky barrier diodes on n-type (0001) 4H-SiC[J]. Arabian Journal of Science and Engineering, 2016, 41(10): 4357-4365.。
Ti-Al-4H-SiC_MOSFET欧姆接触电极研究
Ti-Al-4H-SiC_MOSFET欧姆接触电极研究Ti/Al/4H-SiC MOSFET欧姆接触电极研究摘要:Ti/Al/4H-SiC MOSFET是一种新型的金属-氧化物-半导体场效应晶体管,其性能受到欧姆接触电极的影响。
本研究通过实验和分析,对Ti/Al/4H-SiC MOSFET的欧姆接触电极进行了研究。
关键词:Ti/Al/4H-SiC MOSFET,欧姆接触电极,半导体材料,性能引言金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)是现代电子器件中最重要的一种。
其中,SiC材料由于其优异的热稳定性、高电子迁移率和较高崩溃电压而成为一种理想的半导体材料。
Ti/Al/4H-SiC MOSFET是一种新型的MOSFET结构,其性能受到欧姆接触电极的影响。
实验方法本研究选取了一批Ti/Al/4H-SiC MOSFET样品进行实验研究。
首先,将样品进行清洗和表面处理,以确保表面的纯净度和光滑度。
然后,在样品上制备欧姆接触电极,使用电子束蒸发法在Ti/Al/4H-SiC MOSFET的源极和漏极处制备金属电极。
最后,通过电学测试,测量欧姆接触电极的电阻和导通特性。
结果与讨论通过实验,我们发现Ti/Al/4H-SiC MOSFET的欧姆接触电极在高温和高电流密度下具有良好的稳定性和导电特性。
这是由于Ti和Al金属与4H-SiC材料之间的较低接触电阻和较高的热稳定性。
此外,我们还发现了一些影响欧姆接触电极性能的因素,如金属薄膜的厚度、沉积温度和退火温度等。
通过合理选择这些参数,可以进一步优化Ti/Al/4H-SiC MOSFET的性能。
结论本研究通过实验和分析,对Ti/Al/4H-SiC MOSFET的欧姆接触电极进行了研究。
结果表明,Ti/Al/4H-SiC MOSFET的欧姆接触电极具有良好的导电特性和稳定性。
这为进一步优化Ti/Al/4H-SiC MOSFET的性能提供了重要的参考和指导。
尽管本研究取得了一些进展,但仍然存在一些问题需要进一步解决。
4H-SiC器件欧姆接触及相关工艺研究
4H-SiC器件欧姆接触及相关工艺研究4H-SiC器件欧姆接触及相关工艺研究摘要:由于碳化硅(SiC)具有优异的物理特性,它在高功率电子器件中得到广泛应用。
然而,为了进一步提高器件性能,特别是减小接触电阻和提高接触电流,研究人员一直致力于提高4H-SiC器件的欧姆接触和相关工艺。
本文综述了4H-SiC器件欧姆接触和相关工艺的研究进展,包括欧姆接触材料的选择、工艺优化和表面修饰等方面的研究。
1. 引言碳化硅(SiC)由于其优异的物理特性,例如宽带隙、高电子饱和漂移速度和高热导率,已成为替代传统半导体材料的有力竞争者。
特别是在高功率电子器件中,SiC表现出了较低的导通损耗、较高的工作温度和较高的耐辐照能力,因此在电力电子、光电子和传感器等领域有着广阔的应用前景。
2. 4H-SiC器件欧姆接触的重要性在SiC器件中,欧姆接触是实现低接触电阻和高接触电流的关键因素。
传统的金属-半导体接触由于存在势垒高和介质损耗较大等问题,限制了器件性能的进一步提高。
因此,研究人员一直致力于改进和优化4H-SiC器件的欧姆接触。
3. 欧姆接触材料的选择在4H-SiC器件中,常用的欧姆接触材料包括重金属(如钴、铬、钼、铪)和合金(如Ti/Al、Ni/Al等)。
基于4H-SiC和金属之间的巨大晶格不匹配,重金属和合金常常需要退火和高温处理来提高接触质量。
此外,界面形成的金属硅化物(MSi2)也是影响欧姆接触性能的关键因素。
4. 工艺优化针对4H-SiC器件的欧姆接触,工艺优化也是提高接触质量和接触电流的重要手段。
通过调整退火温度、退火时间和退火气氛等参数,可以改善金属-半导体界面的晶格匹配和扩散效应。
同时,采用真空退火或低温气氛退火还可以减少氧化和碳化现象,提高欧姆接触的稳定性和可靠性。
5. 表面修饰另一种提高4H-SiC器件欧姆接触的方法是采用表面修饰技术。
例如,通过使用氟化氢等气体进行干法蚀刻,可以增加表面粗糙度和提高金属颗粒的粘附性,从而改善接触性能。
n型欧姆接触的研究
接触电阻率比较
Ni金属的接触电阻率要比NiCr合金的接触电 Ni金属的接触电阻率要比NiCr合金的接触电 阻率小一个数量级。
Ti基金属 Ti基金属
Ti的功函数较小(4.3eV)其合金温度在800 ℃ Ti的功函数较小(4.3eV)其合金温度在800 左右,就能形成良好的欧姆接触。Hara等人报 左右,就能形成良好的欧姆接触。Hara等人报 道Ti/SiC接触无需PDA处理,只要利用合适的表 Ti/SiC接触无需PDA处理,只要利用合适的表 面处理方法,导致带隙表面态缺陷的生成,就 可能形成欧姆接触。 另外,由于金属材料容易与SiC在高温下反应生 另外,由于金属材料容易与SiC在高温下反应生 成硅化物和碳化物,Parsons等人直接研究碳化 成硅化物和碳化物,Parsons等人直接研究碳化 物和硅化物欧姆电极,实验包括欧姆电极的制 备,粘附性和稳定性等,这些研究证实TiC是 备,粘附性和稳定性等,这些研究证实TiC是n 型SiC欧姆电极最合适的材料之一。 SiC欧姆电极最合适的材料之一。
工艺过程
1、RCA清洗 RCA清洗 2、*氢等离子体处 理 3、光刻 4、淀积金属 5、剥离 6、退火
图1 欧姆接触制备工艺流程图
RCA清洗 RCA清洗
基本步骤最初只包括碱性氧化和酸性氧化两步, 但目前使用的RCA清洗大多包括四步: 但目前使用的RCA清洗大多包括四步: (1)先用含硫酸的酸性过氧化氢进行酸性氧化 清洗; (2)再用含胺的弱碱性过氧化氢进行碱性氧化 清洗, (3)接着用稀的氢氟酸溶液进行清洗, (4)最后用含盐酸的酸性过氧化氢进行酸性氧 化清洗。 在每次清洗中间都要用超纯水(DI水)进行漂 在每次清洗中间都要用超纯水(DI水)进行漂 洗,最后再用低沸点有机溶剂进行干燥。
SiC器件欧姆接触的理论和实验研究的开题报告
SiC器件欧姆接触的理论和实验研究的开题报告一、研究背景及意义SiC材料具有高功率、高频率、高温度和高压力等优异性能,被广泛应用于电力、光电、化学等领域。
SiC器件作为SiC材料的一种典型代表,其性能荣膺电力电子领域的三句话:快、小、耐。
SiC器件欧姆接触是其重要的性能指标之一,其性能直接影响到SiC器件的功率、效率和可靠性等方面。
然而,SiC器件欧姆接触的研究还存在许多问题,急需深入研究。
二、研究内容本文研究SiC器件欧姆接触的理论和实验研究。
具体包括以下几个方面:1. SiC材料的基本性质研究,深入了解SiC材料的结构、特性和性能,为后续实验提供基础知识。
2. SiC器件欧姆接触的原理和模型建立,利用物理和数学方法探究SiC器件欧姆接触的内在机理和工作原理。
3. SiC器件欧姆接触的实验研究,通过搭建实验平台,对SiC器件欧姆接触进行测试、分析和评价,获取实验数据,并与理论模型进行对比,以验证理论模型的准确度。
三、研究方法从基础物理、材料科学、电子学等多个不同的学科领域,综合运用计算机模拟、实验测试、理论分析等多种研究方法,进行对SiC器件欧姆接触的理论和实验研究。
四、研究目标与预期结果本研究的目标是深度探究SiC器件欧姆接触的工作原理和性能特性,为SiC器件的性能提高和工程应用提供理论和实验支持。
预期结果如下:1. 建立SiC器件欧姆接触的物理模型和数学模型,并探究其内在机理和工作原理.2. 搭建实验平台,对SiC器件欧姆接触进行测试、分析和评价,获取实验数据,并与理论模型进行对比以验证理论模型的准确度。
3. 提出新型的SiC器件欧姆接触方案,并实现其在实验室的验证。
五、结论本文研究SiC器件欧姆接触的理论和实验研究,对于推进SiC器件的性能提高和工程应用具有重要意义。
SiC激光退火欧姆接触模拟分析及实验研究
SiC激光退火欧姆接触模拟分析及实验研究
邹东阳;李果;李延锋;夏金宝;聂鸿坤;张百涛
【期刊名称】《光电技术应用》
【年(卷),期】2024(39)1
【摘要】实现高可靠性、低电阻欧姆接触是获得高性能SiC功率半导体器件的前提,其直接决定功率器件的能耗水平。
激光退火凭借局域化、温升快、控制灵活、精度高、连续能量输出稳定等优点,成为SiC功率器件的新一代主流退火技术。
总结了近年来国内外SiC功率器件激光退火研究进展,详细模拟分析了激光退火原理中光热传输特性,设计了355 nm紫外激光退火实验系统,对Ni/SiC进行了激光退火实验,在激光能量密度为2.55 J/cm^(2)条件下,比接触电阻为9.49×10^(-
5)Ω·cm^(2)。
研究结果对SiC功率器件激光退火欧姆接触性能提升提供了理论和数据支撑。
【总页数】7页(P39-45)
【作者】邹东阳;李果;李延锋;夏金宝;聂鸿坤;张百涛
【作者单位】山东大学新一代半导体材料研究院晶体材料国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TN248.4
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4.n型SiC的Ni基欧姆接触中C空位作用的实验证明(英文)
5.SiC MOSFET欧姆接触的研究进展综述
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