TLM测量计算方法来评价欧姆接触
Ti(20 nm) Al(30 nm) P型4H-SiC LDMOSFET 欧姆接触的改善
Keywords
4H-SiC, TLM, Ohmic Contact
文章引用: 裴紫微, 陈晨, 杨霏, 许恒宇, 张静, 万彩萍, 刘金彪, 李俊峰, 金智, 刘新宇. Ti(20 nm)/Al(30 nm)/P 型 4H-SiC LDMOSFET 欧姆接触的改善[J]. 智能电网, 2015, 5(6): 300-307. /10.12677/sg.2015.56036
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Institute of Microelectronics of Chinese Academy of Sciences, Beijing North China University of Technology, Beijing 3 State Grid Smart Grid Research Institute, Beijing Received: Dec. 5th, 2015; accepted: Dec. 18th, 2015; published: Dec. 30th, 2015 Copyright © 2015 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/
关键词
4H-SiC，传输线方法，欧姆接触
1. 引言
21 世纪是科技飞速发展的世纪，具体到每一个科技领域诸如交通、军事、能源等基础设施，均迫切 需要能够在高温、高压及高辐射等极端环境下高效率工作的电子器件。然而据目前所研究和了解的情况 看，传统硅器件由于其自身限制，很难满足这些条件[1]。碳化硅(Silicon Carbide，简称 SiC)材料是第三 代宽禁带半导体材料。4H-SiC 材料在室温情况下的禁带宽度为 3.28 eV，近似于硅(Si)的三倍，极大地提 高了器件的工作电压。4H-SiC 材料的热导率为 4.5 W∙cm−1∙K−1，同样也是硅(Si)的三倍，降低了对冷却系 统的需求。另外，SiC 材料的临界雪崩击穿电场强度是 Si 材料的 10 倍以上，使得 SiC MOSFET 相比于 Si MOSFET 导通电阻更小。开关电压更高、温度性能更好，特别适用于功率开关应用[2]。SiC 材料正是 在这样的背景下以其优良的物理和电学性能进入了国内外研究者们的视野里。 良好的欧姆接触是高压、大功率半导体器件领域应用的关键工艺技术之一。欧姆接触质量的好坏和 接触电阻的大小直接影响着半导体器件的开关速度以及半导体器件的功率损耗。如图 1 所示， SiC LDMOSFET 器件结构上的源极和漏极均需要形成良好的 p 型欧姆接触。和 Si 材料相比，由于在 SiC 材
GaN材料的欧姆接触研究进展
GaN 材料的欧姆接触研究进展摘要：III-V 族GaN 基材料以其在紫外光子探测器、发光二极管、高温及大功率电子器件方面的应用潜能而被广为研究。
低阻欧姆接触是提高GaN 基器件光电性能的关键。
金属/GaN 界面上较大的欧姆接触电阻一直是影响器件性能和可靠性的一个问题。
对于各种应用来说，GaN 的欧姆接触需要得到改进。
通过对相关文献的归纳分析，本文主要介绍了近年来在改进n-GaN 和p-GaN 工艺、提高欧姆接触性能等方面的研究进展。
关键词：GaN;欧姆接触0 引 言近年来，氮化镓（GaN ）因其在紫外探测器、发光二极管（LED ）、高温大功率器件和高频微波器件等领域的广泛应用前景而备受关注。
实现金属与GaN 间的欧姆接触是器件制备工艺中的一个重要问题。
作为宽带隙材料代表的GaN 具有优异的物理和化学性质,如击穿场强高,热导率大,电子饱和漂移速度快,化学稳定性好等,在蓝绿光LEDs,蓝光LDs,紫外探测器及高温、微波大功率器件领域具有诱人的应用前景。
近年来GaN 基器件的研究取得了巨大进展,但仍面临许多难题,其中获得良好欧姆接触是制备高性能GaN 基器件的关键之一,特别是大工作电流密度的半导体激光器及高温大功率器件更需要良好的欧姆接触。
欧姆接触是接触电阻很低的结，它不产生明显的附加阻抗，结的两边都能形成电流，也不会使半导体内部的平衡载流子浓度发生显著改变。
本文主要介绍了2006年以来部分期刊文献中有关n-GaN 和p-GaN 器件欧姆接触研究的进展。
1 欧姆接触原理及评价方法低阻的欧姆接触是实现高质量器件的基础。
根据金属-半导体接触理论,对于低掺杂浓度的金属-半导体接触,电流输运由热离子发射决定,比接触电阻为:KTq T qA K Bn c Φ•=ex p *ρ式中:K 为玻尔兹曼常数,q 为电子电荷,A*为有效里查逊常数,ΦBn 为势垒高度,T 为温度。
对于较高掺杂的接触,此时耗尽层很薄,电流输运由载流子的隧穿决定,比接触电阻为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Φoo Bn E q exp ∝c ρ，m N qh s d επ4E oo =，式中s ε为半导体介电常数，m 为电子有效质量，d N 为掺杂浓度，h 为普朗克常量。
欧姆接触——精选推荐
欧姆接触 (知识摘自维基百科)是半导体设备上具有线性并且对称的电流-电压特性曲线 (I-V curve) 的区域.如果电流-电压特性曲线不是线性的，这种接触便叫做肖特基接触。
典型的欧姆接触是溅镀或者蒸镀的金属片，这些金属片通过光刻制程布局.低电阻，稳定接触的欧姆接触是影响集成电路性能和稳定性的关键因素。
它们的制备和描绘是电路制造的主要工作。
理论任何两种相接触的固体的费米能级（Fermi level）（或者严格意义上，化学势）必须相等。
费米能级和真空能级的差值称作功函。
接触金属和半导体具有不同的功函，分别记为φM和φS。
当两种材料相接触时，电子将会从低功函(高Fermi level)一边流向另一边直到费米能级相平衡。
从而，低功函(高Fermi level)的材料将带有少量正电荷而高功函(低Fermi level)材料则会变得具有少量电负性。
最终得到的静电势称为内建场记为V bi。
这种接触电势将会在任何两种固体间出现并且是诸如二极管整流现象和温差电效应等的潜在原因。
内建场是导致半导体连接处能带弯曲的原因。
明显的能带弯曲在金属中不会出现因为他们很短的屏蔽长度意味着任何电场只在接触面间无限小距离内存在。
（金属与n型半导体接触）（金属与P型半导体接触）在经典物理图像中，为了克服势垒，半导体载流子必须获得足够的能量才能从费米能级跳到弯曲的导带顶。
穿越势垒所需的能量φB是内建势及费米能级与导带间偏移的总和。
同样对于n型半导体，φB= φM−χS当中χS是半导体的电子亲合能（electron affinity），定义为真空能级和导带（CB）能级的差。
对于p型半导体，φB = E g− (φM−χS)其中E g 是禁带宽度。
当穿越势垒的激发是热力学的，这一过程称为热发射。
真实的接触中一个同等重要的过程既即为量子力学隧穿。
WKB 近似描述了最简单的包括势垒穿透几率与势垒高度和厚度的乘积指数相关的隧穿图像。
对于电接触的情形，耗尽区宽度决定了厚度，其和内建场穿透入半导体内部长度同量级。
GaN学习笔记
GaN是直接跃迁的宽带隙材料，具有禁带宽度大(3.4eV，远大于Si 的1.12eV，也大于SIC的3.0eV)，电子漂移饱和速度高，介电常数小，导热性能好等特点，在光电子器件和电子器件领域有着广泛的应用前景。
GaN材料与金属欧姆接触的性能对器件有着重要的影响。
低阻欧姆接触是GaN基光电子器件所必需的。
本论文分析了国内外GaN基光电子器件研究的历史和现状，重点对金属与n型GaN的欧姆接触进行了研究。
在此基础上，在蓝宝石基和Si基GaN上制作了MSM结构光导型探测器，并对MSM探测器的结构进行了优化。
主要工作如下:1.研究了Al单层电极及Ti/Al双层电极与蓝宝石基GaN在不同退火条件下的欧姆接触情况，并用X射线衍射谱(XRD)，二次离子质谱(SIMS)对界面固相反应进行了分析。
并建立了一套欧姆接触电阻率测试系统。
2.研究了表面处理对n-GaN上无合金化的Ti/A1电极起的作用，比较了(NH4)S x溶液和CH3CSNH2/NH4OH溶液两种不同的表面处理方法对GaN材料光致发光谱(PL谱)以及Ti/Al电极欧姆接触性能的影响。
在用CH3CSNH2/NH4OH溶液处理过的样品上制作的无合金化的Ti/Al电极，可得到较低的4.85~5.65*10-4Ω·cm2的接触电阻率，而且材料的发光特性也有明显提高。
3.在蓝宝石基和si基GaN上分别制作了MSM结构的光导型紫外探测器。
测试了光响应度等参数。
4.利用Matlab软件对MSM结构的电场进行模拟，对MSM结构几何参数进行了优化。
GaN基材料，是指IIIA族元素Al、Ga、In等与V族元素N形成的化合物(AIN、GaN、InN)以及由它们组成的多元合金材料(In x Ga1-x N，Al x Ga1-x N等)。
这些化合物的化学键主要是共价键，由于构成共价键的两种组分在电负性上较大的差别，在该化合物键中有相当大的离子键成分，它决定了各结构相的稳定性。
变温C_V和传输线模型测量研究AlGaN_GaNHEMT温度特性_王冲
第27卷 第5期2006年5月半 导 体 学 报CHI NESE JOUR NAL OF SEMI CONDUC TORSV ol.27 N o.5M ay ,2006*国防973计划项目(批准号:513270407),国防科技预研基金(批准号:41308060106),国防科技重点实验室基金(批准号:51433040105DZ 0102)和国家重点基础研究发展规划(批准号:2002CB 3119)资助项目†通信作者.Em ail :wan gch ong 197810@ 2005-12-27收到,2006-01-24定稿C 2006中国电子学会变温C -V 和传输线模型测量研究AlGaN /GaNHEMT 温度特性*王 冲† 张金风 杨 燕 郝 跃 冯 倩 张进城(西安电子科技大学微电子研究所宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室,西安 710071)摘要:通过对异质结材料上制作的肖特基结构变温C -V 测量和传输线模型变温测量,研究了蓝宝石衬底AlGaN /G aN 异质结高电子迁移率晶体管的直流特性在25～200℃之间的变化,分析了载流子浓度分布、沟道方块电阻、欧姆比接触电阻和缓冲层泄漏电流随温度的变化规律.得出了器件饱和电流随温度升高而下降主要由输运特性退化造成,沟道泄漏电流随温度的变化主要由栅泄漏电流引起的结论.同时,证明了G aN 缓冲层漏电不是导致器件退化的主要原因.关键词:高电子迁移率晶体管;二维电子气;传输线模型;泄漏电流EEAC C :2520D ;2530C 中图分类号:TN 325+.3 文献标识码:A 文章编号:0253-4177(2006)05-0864-051 引言基于AlG aN /GaN 异质结的H EMT 在高温器件及大功率微波器件方面有非常好的应用前景[1],在AlGaN /G aN 异质结材料特性和器件关键工艺的技术水平逐渐提高后,器件特性大幅度提高[2].AlGaN /G aN H EMT 的优势之一就是能在高温环境中应用,因此,对于器件特性随温度的变化规律及其机理的研究十分必要.国际上对AlG aN /GaN HEMT 温度特性已有报道,但对于栅泄漏电流随温度的变化规律和机理的解释各有不同[3～6].本文对自行研制的蓝宝石衬底AlGaN /GaN H EMT 在提升的温度下直流特性的下降及栅泄漏电流变化规律进行了分析,并用变温C -V 及传输线模型(TLM )测量研究了器件特性随温度变化的机理.2 器件制作和测量采用MOCVD 方法在蓝宝石衬底基片(0001)面上外延生长了AlG aN /GaN 异质结.蓝宝石衬底厚度为330μm ,材料层结构由下而上依次为:850nm 未掺杂GaN 外延层;5nm 未掺杂AlG aN 隔离层;12nm Si 掺杂A lGaN 层(Si 掺杂浓度2×1018cm -3);6nm 未掺杂AlGaN 帽层.PL 谱测量后计算得到的AlGaN 层A l 组分为27%.H all 效应测量显示,室温下蓝宝石衬底上生长的材料的二维电子气(2DEG )迁移率和面密度分别为1028cm 2/(V s )和1.6×1013cm -2.器件台面隔离采用ICP 干法刻蚀,刻蚀深度为150nm ;源漏欧姆接触采用Ti /Al /Ni /Au (30nm /180nm /40nm /60nm )830℃N 2气中退火,栅金属采用Ni /Au (30nm /200nm ).制备的AlGaN /GaN H EM T 栅长为1μm ;栅宽为50μm ;源漏间距为4μm ,栅处于源漏间正中央.肖特基C -V 测试结构内外环直径分别为120μm 和200μm ,TLM 结构宽度为100μm ,两测试结构都与H EM T 在同一片材料上制作,并规则地分布于器件周围.使用H P4156B 精密半导体参数测试仪和H P8720D 网络分析仪测试了器件直流和高频特性,采用Westbond -K1200D热板对器件进行加温,C -V 测试采用Keithley 590C -V 分析仪进行.器件在栅压1V 下最大饱和电流为953mA /mm ;在源漏偏置为6V 时最大跨导为251mS /m m ;在源漏偏置8V 、栅偏置-0.5V 时截止频率(f T )为10.6GH z ,表明器件具有良好的性能.3 测量结果及分析对AlGaN /GaN H EM T 的直流特性进行了温度由25℃至200℃的测试.器件最大饱和电流和最第5期王 冲等: 变温C -V 和T L M 测量研究A lG aN /G aN HEM T 温度特性大跨导都随温度的升高而下降,在200℃器件栅压1V 下最大饱和电流下降了39%,源漏偏置6V 时的最大跨导下降了40%,如图1所示.A rulkum aran 等人[4]报道了蓝宝石衬底AlGaN /GaN HEM T 在升高的温度下直流特性的下降,我们的器件与之相比最大饱和电流退化稍大,跨导退化程度近似.器件栅泄漏电流是在源漏偏置为40V ,栅偏置为-6V 下测量得到,栅泄漏电流在温度由25℃到150℃变化过程中逐渐减小,高于150℃后栅泄漏电流逐渐增大,如图2所示.Arulkum aran 等人[5]报道的栅泄漏电流随温度的变化规律也是先下降后上升,但拐点温度为80℃左右,而我们的器件在150℃.不同的肖特基漏电机制使漏电随温度变化规律不同,比如碰撞电离机制使栅漏电有负的温度系数,而隧穿机制则是正温度系数,还有表面空穴导电等机理[6],对这些机理的研究还有待深入.器件阈值电压由V ds 偏置为0.1V 时的I d -V g 关系曲线中提取得出,随温度增加阈值电压有微小的负方向移动.图1 最大饱和电流和最大跨导随温度变化关系Fig.1 I dmax and G mm ax as a functio n o f tem pera ture图3和图4分别是器件输出特性和转移特性在25℃和200℃的对比.从图3可以看出,200℃时饱和电流下降明显,饱和电压变化不大.图4中电流转移特性用半对数坐标表示,这样能更好地对比出器件在栅夹断后的沟道泄漏电流.器件在200℃时沟道泄漏电流增大了两倍多.图4中200℃时跨导明显下降,跨导最大值处的栅压值向正方向移动.在G aN 基H EM T 中,导电沟道位于AlGaN /GaN 异质界面处,主要的电导由2DEG 提供.在器件电流达到饱和时,源漏饱和电流可表示为[7]:I Dsat =qW D μnL ∫V g V thn 2D (u )d u (1)式中 W D 为栅宽;L 为栅长;μn 为迁移率;n 2D 为二维电子气密度;V g 为栅压;V th 为阈值电压.在器件结构确定后,饱和电流主要受迁移率和2DEG 密度图2 栅泄漏电流和阈值电压随温度变化关系Fig.2 I L and V th a s a function of temperature图3 25℃和200℃的输出特性对比Fig.3 O utput characteristics a t 25℃and 200℃图4 25℃和200℃的转移特性对比Fig.4 T ransfer characteristics a t 25℃and 200℃的影响.当温度在25～200℃范围内升高时由于电子输运中受到的散射作用增强[8],迁移率随温度的变化近似为:μ∝T -3/2,迁移率随温度升高会明显下865半 导 体 学 报第27卷降.我们还采用了变温肖特基C -V 测量及T LM 测量研究AlGaN /GaN H EM T 器件特性随温度升高而退化的机理.变温肖特基C -V 测试结果能很好地反应出载流子浓度的分布随温度的变化.在Al -GaN /GaN 的电子体系中,2DEG 占主导地位,体电子只占很小的一部分,尤其是沟道处.所以测得的C -V 载流子分布可以近似地反映2DEG 的分布.变温T LM 测量能得到沟道方块电阻与接触电阻随温度的变化,能更深入地分析器件特性随温度下降的主要原因.这两种测试结构与器件在同一片材料上制作,并规则地分布于器件周围,这保证了测试结构与器件随温度变化的一致性并减小了材料的不均匀性所造成的影响.图5所示为肖特基C -V 测量得到的不同温度下电容与电压的关系曲线.随着温度的上升在偏压大于0V 的区域即肖特基正偏时,电容曲线最大值明显上升,这是由于Si -A lGaN 层中的电子浓度随图5 电容随偏压变化曲线在不同温度下的对比F ig.5 Schottky C -V cha racteristics a t diffe rent tem -peratures温度增大造成的.当偏压在-3～-2V 之间,电容曲线的斜率随温度的升高而变小,这说明2DEG 向GaN 侧的分布尾展宽.由C -V 曲线可以求出不同深度的载流子浓度[9]:N CV =-1q ε0εAlGaN A 2×1d C -2d V(2)式中 N CV 为C -V 载流子浓度;A 为肖特基接触面积;q 为电子电量,ε0和εAlGaN 分别为空气和AlGaN 的介电常数.计算得到的不同温度下载流子浓度分布如图6所示,图中x 轴表示离开AlGaN 表面的距离,在峰值23nm 附近的电子浓度随温度增大而减小;而在小于20nm 处的电子浓度随温度增大而增大;在大于40nm 后电子浓度随温度的增大而增大.通过对不同温度下的载流子峰积分得到2DEG的面密度,对比发现电子面密度未有明显变化.但电子的分布向沟道两侧扩展,三维的性质增强了,2DEG 分布的陡峭程度下降.当2DEG 的二维特性减弱而三维特性增强,电子在输运中受到的散射作用也会增大,引起电子迁移率的进一步下降.图6 不同温度下载流子浓度分布的变化F ig.6 N CV distr ibutions at diff erent temper atur es图7为变温TLM 测试后计算得到的材料方块电阻和比接触电阻随温度的变化规律.材料方块电阻随温度的上升近似线性增大,而比接触电阻几乎未发生变化.这说明温度上升造成的器件直流特性退化主要是方块电阻增大所引起的,在25℃时方块电阻为380Ψ/□,而200℃时增大到1050Ψ/□.R sh =1n s =1μn q ∫n 2D (z )d z(3)图7 沟道方块电阻和比接触电阻随温度的变化F ig.7 Sheet r esistance and specific co ntact re sist -ance a s a function of temperature 由公式(3)可以看出,材料方块电阻受迁移率和2DEG 面密度影响,由变温H all 测量[10]和变温C -V测试结果计算得到的2DEG 面密度随温度变化不大,考虑到温度变化引起的平行电导的影响,我们可866第5期王 冲等: 变温C -V 和T L M 测量研究A lG aN /G aN HEM T 温度特性以近似地认为2DEG 密度不变,故采用室温测量得到的2DEG 面密度及随温度变化的方块电阻值可以大致估算出迁移率随温度的变化关系.由测量得到的材料方块电阻随温度的增大曲线计算得到了迁移率随温度的下降的近似规律,迁移率由25℃时的1028cm 2/(V s )在100℃下降为635cm 2/(V s ),在200℃下降为372cm 2/(V s ),这与采用变温H all 效应测量的迁移率随温度升高而下降的研究结果[10]很相近.所以迁移率下降是方块电阻增大的主要原因,也是饱和电流随温度升高而下降的主要原因.图4中器件在200℃时沟道泄漏电流增大了两倍多,异质结材料GaN 缓冲层中的漏电随温度升高以及栅泄漏电流随温度的增大都可能引起沟道泄漏电流增大.在肖特基C -V 结构测试中-6V 偏置下2DEG 被耗尽,这时测得的电容值随温度的变化能反映GaN 缓冲层中的本底载流子浓度随温度的变化.从图8可以看出,温度逐渐升高时电容有微小上升.图8中的I L 表示相邻有源区台面之间加10V 电压时的泄漏电流,它随温度的上升逐渐增大,但在200℃时的泄漏电流也仅为0.26nA.同时对比图2的栅泄漏电流和图4的沟道泄漏电流的量级,可以认为沟道夹断后的泄漏电流在200℃时增大了两倍多是由栅泄漏电流增大而引起的.对不同温度下的栅泄漏电流和沟道泄漏电流进行对比,发现沟道泄漏电流随温度的变化规律与栅泄漏电流随温度的变化规律一致.图8 缓冲层电容和缓冲层漏电随温度的变化Fig.8 Buffer ca pacitance and mesa leakag e as afunction of temperature4 结论对蓝宝石衬底AlGaN /GaN H EM T 在较高温度下直流特性的下降及栅泄漏电流变化规律进行了分析.器件饱和电流和跨导都随温度的升高而下降,在200℃时器件最大饱和电流下降了39%,最大跨导下降了40%.器件栅泄漏电流由室温到150℃变化过程中逐渐减小,高于150℃后栅泄漏电流逐渐增大,阈值电压随温度增加有微小的负方向移动.变温肖特基C -V 测量表明,2DEG 分布随温度上升向两侧扩展,三维的性质增强,电子分布的陡峭程度下降,这使得沟道迁移率进一步下降.变温TLM 测量表明器件欧姆接触电阻在升高温度时未发生退化,而材料方块电阻随温度升高近似线性的增大,计算得到迁移率的下降规律与已报导的变温霍尔测量结果较为相近.饱和电流随温度升高而下降主要是由输运特性退化造成的,沟道泄漏电流随温度的变化主要由栅泄漏电流引起,GaN 缓冲层漏电的作用是次要的.参考文献[1] T rew R J ,Shin M W ,Gatto V.H igh power application fo rGaN -based device.S olid -S tate Electron ,1997,41(10):1561[2] Wang Xiaolian g ,Liu Xinyu ,H u Gu oxin ,et al.X -band GaN pow er HEM Ts w ith power den sity of 2.23W /mm.C hinese Jou rnal of Semicondu ctors ,2005,26(10):1866(in Chin ese )[王晓亮,刘新宇,胡国新,等.输出功率密度为2.23W /mm 的X 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ucation f or Wide Ban d Gap S em icond uctor Materials and Devices,Micr oelectronics I nstitute,X id ian University,X i’an 710071,China)A bstract:The DC cha rac te ristics of AlGaN/GaN HEMTs ar e measur ed in a temper atur e range f r om25to200℃.On the same waf er,Schottky C-V and tr ansmission line mode l measur ements ar e ca rr ied out at diffe rent temper atures.The temper a-t ure de pendence of the distr ibution of the two-dimension al elec tron gas,the she et r esistance,the ohm ic spe cif ic contac t r esist-a nce,and the buff er le akage cur r ent a re analyzed.We conclude that the r educed satura tion curr ent is mainly due to the de gr a-dation of the ele ctron tr anspor t proper ty.The channe l leakage cur re nt ar i ses fr om the gate leakage cur r ent,and the le akage of the GaN buf fer la yer plays a se condar y r ole.Key words:high ele ctron mobility transi stors;2DEG;TLM;leakage cur r entEEAC C:2520D;2530CArticle ID:0253-4177(2006)05-0864-05*Project supp orted by the T echnical Pre-Resear ch Pr ogram of Chin a(No.513270407),th e Nation al Defen ce Pre-Resear ch Foundation of Ch ina(No.51308060106),the Key Lab oratory Fund of National Defence of Chin a(No.51433040105D Z0102),an d the State Key Developm en t Pr ogram for Basic Res earch of Chin a(No.2002CB3119)†Cor res pondin g author.E mail:wangch ong197810@ Receiv ed27December2005,r evis ed manuscrip t received24J an uar y2006C2006Ch ines e Ins titute of Electron ics。
接触电阻的计算公式
接触电阻的计算公式接触电阻是指在电流通过导体时，由于导体与周围环境接触面的存在，导致电流通过导体时会遇到一定的阻力。
接触电阻的大小会影响电流的流动情况，因此在电路设计和电子设备制造中，对接触电阻的计算和控制都非常重要。
接触电阻的计算公式可以通过欧姆定律来推导得到。
根据欧姆定律，电阻的大小与电流和电压之间的关系可以用以下公式表示：R = V / I其中，R代表电阻的大小，单位为欧姆（Ω），V代表电压，单位为伏特（V），I代表电流，单位为安培（A）。
接触电阻的计算公式中的电流指的是通过导体的总电流，即包括导体内部的电流和通过接触面的电流。
而电压则是指接触点之间的电压差。
在实际应用中，接触电阻的计算需要结合具体情况。
首先要考虑接触表面的材料和形状，不同材料和形状的接触表面对电流的传导效果不同，从而影响接触电阻的大小。
其次要考虑接触点之间的压力，压力的大小也会影响接触电阻。
通常情况下，越大的压力会使接触电阻减小，而越小的压力会使接触电阻增大。
为了准确计算接触电阻，可以利用一些常用的公式或模型来进行估算。
例如，在金属材料的接触电阻计算中，可以使用荷兰公式来进行近似计算：Rc = ρc / (A × P)其中，Rc代表接触电阻，单位为欧姆（Ω），ρc代表接触材料的电阻率，单位为欧姆·米（Ω·m），A代表接触面积，单位为平方米（m^2），P代表接触压力，单位为帕斯卡（Pa）。
荷兰公式是一种常用的近似计算接触电阻的方法，适用于金属材料的接触。
但需要注意的是，荷兰公式只能作为估算的参考，实际情况会受到许多其他因素的影响，如表面处理、温度等。
除了金属材料的接触电阻，还有其他材料的接触电阻计算方法。
例如，对于半导体材料，可以使用肖特基势垒理论来计算接触电阻。
在肖特基势垒理论中，接触电阻与材料的势垒高度和势垒宽度有关。
接触电阻的计算公式是根据欧姆定律推导得到的。
在实际应用中，需要考虑接触表面的材料和形状、接触点之间的压力等因素，同时可以利用一些常用的公式或模型进行估算。
LDD 结构GaN HEMT 器件制备工艺流程介绍
（作者单位：吉林建筑大学）LDD 结构GaN HEMT 器件制备工艺流程介绍◎李可欣陈冲侯佳琳周杨鹏何佳旺完整的LDD GaN HEMT 器件制作过程主要分为GaN 材料生长和器件制作两个主要部分，由于自然界中没有天然的GaN 材料，目前大多数GaN 材料采用MOCVD 以及HPVE 方法进行生长。
GaN 材料的生长质量和器件的制备工艺共同决定了LDD GaN HEMT 器件的性能，本文我们重点介绍LDD GaN HEMT 器件的制备工艺。
一、LDD GaN HEMT 器件基本结构目前，LDD GaN HEMT 结构主要由以下六个部分组成，从下至上分别为第一层、蓝宝石或者SiC 衬底，第二层、AlN 成核层，厚度约为100nm，第三层、GaN 缓冲层，厚度约为2~3μm，第四层、AlGaN 势垒层，厚度约为20nm，第五层、GaN 帽层，厚度约为1nm，第六层、GaN HEMT 源极，漏极，栅极。
LDD GaN 基HEMT （轻掺杂漏GaN 基高电子迁移率器件）和常规GaN HEMT 最主要的区别在于LDD GaN HEMT 在栅极和漏极之间存在F 等离子体注入工艺。
从GaN 材料生长结束到LDD GaN HEMT 器件的形成要经过许多的工艺流程，关键步骤如下：新片清洗，FIDU 层制作，欧姆接触，台面隔离刻蚀，欧姆退火，SIN 钝化，栅槽刻蚀，栅金属淀积，SIN 保护层淀积，互联开孔，互联金属蒸发，空气桥制作等，具体如下：图1：LDD GaN 基HEMT 器件制备流程二、LDD GaN HEMT 制备流程简介第一、新片清洗，将GaN 材料放入丙酮、乙醇等有机溶剂中清洗去除表面污染物，最后再用酸液（HF）清洗表面氧化物。
清洗干净的主要标准是：片子表面干净整洁、没有污染物、没有可见颗粒。
第二、欧姆金属蒸发，欧姆金属蒸发主要是在欧姆接触的图形窗口来进行金属的淀积，欧姆接触的作用是降低半导体和金属的接触电阻，形成非整流接触，一般采用功函数较大的金属或者对半导体的接触表面进行重掺杂，大量调查研究表明，GaN 材料为形成良好的欧姆接触，采用的金属是Ti/Al/Ni/Au 合金。
P型GaN欧姆接触研究(定稿)
中山大学本科生毕业论文(设计)2009年5月P型GaN欧姆接触研究[摘要摘要]]近年来，GaN材料及器件成为研究的热点，尤其是GaN基发光二极管(LED)。
在GaN基LED 的制备工艺中，电极的制备占据重要的地位。
GaN基蓝、绿光LED的研究取得极大进步的同时，对器件电极的制备也提出了更高的要求。
因此金属电极与GaN的欧姆接触也是研究的热点之一，尤其是p型GaN欧姆接触。
实现低接触电阻的p型GaN欧姆接触的困难主要有：在外延生长过程中，p型GaN的载流子浓度很难达到简并水平；现实中缺少功函数比p型GaN 高的金属。
本论文首先分析了欧姆接触的原理、接触电阻率的测量方法及欧姆接触的制作工艺。
然后主要对Ni/Au与p型GaN的欧姆接触进行了研究，对比了TLM和CTLM模型测量接触电阻率的异同,并取得了本实验室制备Ni/Au与p型GaN欧姆接触的实验条件。
关键词]][关键词p型GaN；欧姆接触；传输线模型(TLM)；圆形传输线模型(CTLM)摘要R esearch on p type GaN ohmic contact[Abstract]Recently,GaN has been extensively investigated for electronic and optoelectronic application,especially for GaN based light emitting diodes(LED). Tremendous progress has been achieved in GaN based blue and green LED.At the same time,the rapid progress on devices requires better ohmic contact between metals and GaN,especially for p type GaN ohmic contact.The difficulties in achieving low-resistance ohmic contact to p type GaN are due to the facts that:the carrier concentration of p type GaN cannot be increased to a degenerate level during epitaxial growth;a practical metal with a higher work function than that of p type GaN is not available.In this thesis,we introduce the theory of ohmic contact,the measurement of specific contact resistance in ohmic contact between the metal and semiconductor and the forming of ohmic contact in the first part.The primary investigation of this paper is the ohmic contact between Ni/Au and p type GaN.We compare the experimental results between transmission line model(TLM)and.circular transmission line model(CTLM).We also obtain the conditions of forming the ohmic contact between Ni/Au and p type GaN in our laboratory.[K eywords]p type GaN;ohmic contact;transmission line model(TLM);circular transmission line model(CTLM)中山大学本科生毕业论文(设计)2009年5月目录第一章绪论 (1)一.GaN材料与器件的研究意义 (1)二.Ⅲ族氮化物材料的性质 (2)三.GaN基LED外延用衬底的选择 (3)四.GaN基LED的研究历史与现状 (4)(一).早期发展 (4)(二).两个重大突破 (5)(三).GaN基LED的发展 (5)(四).GaN基LED的一些最新研究成果 (7)五.p型GaN欧姆接触的研究意义 (10)六.本文内容安排 (12)第二章欧姆接触 (13)一.欧姆接触的理论分析 (13)二.欧姆接触的评价方式 (15)(一).TLM模型 (15)(二).CTLM模型 (16)(三).小结 (17)三.欧姆接触的相关工艺 (18)第三章p型GaN欧姆接触关键技术调研 (22)一.引言 (22)二.p型GaN欧姆接触的关键技术概述 (22)(一).降低Schottky势垒高度 (22)(二).合金过程中提高空穴浓度 (25)(三).利用极化效应 (26)三.本章小结 (28)第四章.Ni/Au与p型GaN欧姆接触研究 (29)一.概述 (29)二.研究目的 (30)三.实验过程 (31)四.结果分析 (32)(一).合金时间对欧姆接触的影响 (32)(二).比较TLM与CTLM模型 (36)(三).合金温度对欧姆接触电阻率的影响 (38)五.实验结论 (39)目录第五章总结 (41)参考文献 (43)致谢 (48)中山大学本科生毕业论文(设计)2009年5月第一章绪论一.GaN材料与器件的研究意义在半导体科学发展过程中，半导体材料是这一领域进步的重要基石。