Технологические особенности изготовления СВЧ прибора с барьерами Шоттки

Автор(и)

  • Вадим Сергеевич Дмитриев Запорожская государственная инженерная академия, Ukraine
  • Любовь Борисовна Дмитриева Запорожская государственная инженерная академия, Ukraine
  • Евгений Яковлевич Швец Запорожская государственная инженерная академия, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.20535/S002134701802005X

Ключові слова:

барьер Шоттки, СВЧ прибор, арсенид галлия, эпитаксиальная пленка, травление, режим термообработки, контакт

Анотація

В настоящее время исследования и разработка гетеропереходов ведутся в направлениях поиска новых композиций и технологических режимов создания омических и барьерных переходов к арсениду галлия. Переход к металлизации на основе серебра, имеющего большие по сравнению с золотом тепло- и электропроводность и относительно небольшой коэффициент диффузии в арсенид галлия, должен повысить технические характеристики изделий. Одной из важнейших технологических операций при формировании омических контактов и барьеров Шоттки является термический отжиг. Контакты на основе серебра к арсениду галлия изготовлены в вакууме методом термического испарения. Разработаны режимы нанесения и термической обработки при создании омических контактов Ag–Ge–In/n–n+GaAs с удельным контактным сопротивлением ρк=(5…7)∙10-5 Ом∙см2. Установлено влияние температуры подложки при напылении серебра, температуры отжига на высоту барьера Шоттки Ag/n–n+GaAs, коэффициент инжекции γ и фактор неидеальности η.

Біографії авторів

Вадим Сергеевич Дмитриев, Запорожская государственная инженерная академия

Кафедра микроэлектронных информационных систем, зав. научно-учебной лабораторией.

Любовь Борисовна Дмитриева, Запорожская государственная инженерная академия

Кафедра Микроэлектронных информационных ситем, доцент, к.т.н.

Евгений Яковлевич Швец, Запорожская государственная инженерная академия

пенсионер, профессор, к.т.н.

Посилання

Белоус, А. И.; Солодуха, В. А.; Шведов, С. В. Космическая электроника: в 2 кн. Кн.2. М.: Техносфера, 2015. 489 с.

Швец, Е. Я.; Коломоец, А. Г. "Оценка перспектив применения арсенида галлия и сплавов на его основе в качестве материалов для солнечных элементов," Металургія, № 30, С. 132–136, 2013. URI: http://www.zgia.zp.ua/gazeta/Metallurgy_30_132.pdf.

Загирняк, М. В.; Оксанич. А. П.; Петренко, В. Р.; Притчин, С. Э.; Тербан, В. А. "Создание современных технологий выращивания структурно-совершенных слитков электронного арсенида галлия," Сборник научных трудов 5-й Международной научной конференции «Функциональная база наноэлектроники». Кацивели: ХНУРЭ, 2012, С. 5–13.

Зуев, С. А.; Килесса, Г. В.; Асанов, Э. Э.; Старостенко, В. В.; Покрова, С. В. "Зависимость проводимости от толщины активной области в тонкопленочных диодах Шоттки на GaAs," Физика и техника полупроводников, Т. 50, № 6, С. 825–829, 2016. URI: http://journals.ioffe.ru/articles/43212.

Park, Chan Hyeong; Lee, Jong-Ho. "Formulas of 1/f noise in Schottky barrier diodes under reverse bias," Solid-State Electronics, Vol. 69, Р. 85-88, 2012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sse.2011.11.030.

Платонов, С. В.; Пермяков, Н. В.; Селезнев, Б. И.; Мошников, В. А.; Козловский, Э. Ю.; Осипов, А. М. "Малошумящие арсенид-галлиевые усилители при воздействии электромагнитных помех повышенных интенсивностей," Вестник Новгородского государственного университета, № 67, С. 29–32, 2012. URI: http://www.novsu.ru/file/1010219.

Ерофеев, Е. В. Формирование контактов металл-полупроводник с металлизацией на основе Al и Cu для GaAs СВЧ транзисторов с высокой подвижностью электронов : автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук : спец. 01.04.04 «Физическая электроника». Томск, 2012, 24 с. URI: http://old.tusur.ru/export/sites/ru.tusur.new/ru/science/education/diss/2012/03/01.pdf.

Кольцов, Г. И.; Диденко, С. И.; Черных, А. В.; Черных, С. В.; Чубенко, А. П.; Свешников, Ю. Н. "Контакты Шоттки к высокоомным эпитаксиальным слоям GaAs для детекторов частиц и квантов," Физика и техника полупроводников, № 8, С. 1088–1093, 2012. URI: http://journals.ioffe.ru/articles/7776.

Tecimer, H.; Türüt, A.; Uslu, H.; Altındal, Ş.; Uslu, İ. "Temperature dependent current-transport mechanism in Au/(Zn-doped)PVA/n-GaAs Schottky barrier diodes (SBDs)," Sensors and Actuators A: Physical, Vol. 199, P. 194-201, 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sna.2013.05.027.

Jayavel, P.; Kumar, J.; Ramasamy, P.; Premanand, R. "On the evaluation of Schottky barrier diode parameters of Pd, Au and Ag/n-GaAs," Indian J. Eng. Materials Sci., Vol. 7, No. 5-6, Р. 340-343, 2000. URI: http://nopr.niscair.res.in/handle/123456789/24425.

Дмитриев, В. С.; Швец, Е. Я. Технологические особенности изготовления усилителя бегущей волны. Сборник материалов 10-й международной молодежной научно-технической конференции «Современные проблемы радиотехники и телекоммуникаций «РТ-2014». Севастополь: СевНТУ, 2014. С. 158. ISBN 978-617-612-072.

Huo, P.; Rey-Stolle, I."Ti/Pd/Ag contacts to n-type GaAs for high current density devices," J. Electronic Materials, Vol. 45, No. 6, P. 2769-2775, 2016. DOI: https://doi.org/10.1007/s11664-016-4432-6.

Özavcı, E.; Demirezen, S.; Aydemir, U.; Altındal, Ş. "A detailed study on current-voltage characteristics of Au/n-GaAs in wide temperature range," Sensors and Actuators A: Physical, Vol. 194, Р. 259-268, 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sna.2013.02.018.

Hudait, M. K.; Venkateswarlu, P.; Krupanidhi, S. B. "Electrical transport characteristics of Au/n-GaAs Schottky diodes on n-Ge at low temperatures," Solid-State Electronics, Vol. 45, No. 1, Р. 133-141, 2001. DOI: https://doi.org/10.1016/S0038-1101(00)00230-6.

Korucu, D.; Turut, A.; Altındal, Ş. "The origin of negative capacitance in Au/n-GaAs Schottky barrier diodes (SBDs) prepared by photolithography technique in the wide frequency range," Current Appl. Phys., Vol. 13, No. 6, P. 1101-1108, 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cap.2013.03.001.

Leroy, W. P.; Opsomer, K.; Forment, S.; Van Meirhaeghe, R. L. "The barrier height inhomogeneity in identically prepared Au/n-GaAs Schottky barrier diodes," Solid-State Electronics, Vol. 49, No. 6, P. 878-883, 2005. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sse.2005.03.005.

Lv, Jing; Lai, Fachun; Lin, Limei; Lin, Yongzhong; Huang, Zhigao; Chen, Rong. "Thermal stability of Ag films in air prepared by thermal evaporation," Appl. Surface Sci., Vol. 253, No. 17, P. 7036-7040, 2007. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2007.02.058.

Kim, H. C.; Alford, T. L. "Improvement of the thermal stability of silver metallization," J. Appl. Phys., Vol. 94, No. 8, Р. 5393-5395, 2003. DOI: https://doi.org/10.1063/1.1609646.

Sugawara, K.; Kawamura, M.; Abe, Y.; Sasaki, K. "Comparison of the agglomeration behavior of Ag(Al) films and Ag(Au) films," Microelectron. Eng., Vol. 84, No. 11, P. 2476-2480, 2007. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mee.2007.05.050.

Kawamura, M.; Yamaguchi, M.; Abe, Y.; Sasaki, K. "Electrical and morphological change of Ag-Ni films by annealing in vacuum," Microelectron. Eng., Vol. 82, No. 3-4, P. 277-282, 2005. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mee.2005.07.035.

Christou, A. "Solid phase formation in Au: Ge/Ni, Ag/In/Ge, In/Au: Ge GaAs ohmic contact systems," Solid-State Electronics, Vol. 22, No. 2, P. 141-149, 1979. DOI: https://doi.org/10.1016/0038-1101(79)90106-0.

Дмитрієв, В. С.; Швець, Є. Я.; Дмитрієва, Л. Б. "Технологічні особливості виготовлення омічного контакту до GaAs," Науковий вісник КУЕІТУ «Нові технології», № 1-2, С. 48-50, 2013.

Мурель, А. В.; Данильцев, В. М.; Демидов, Е. В.; Дроздов, М. Н.; Шашкин, В. И. "Влияние быстрого термического отжига на параметры арсенидгаллиевого низкобарьерного диода с приповерхностным delta-легированием," Физика и техника полупроводников, Т. 47, № 11, С. 1481-1485, 2013. URI: https://doi.org/10.1134/S106378261311016X.

Kampen, T. U.; Park, S.; Zahn, D. R. T. "Barrier height engineering of Ag/GaAs(100) Schottky contacts by a thin organic interlayer," Appl. Surface Sci., Vol. 190, No. 1-4, P. 461-466, 2002. DOI: https://doi.org/10.1016/S0169-4332(01)00919-9.

Нисков, В. Я. "Измерение переходного сопротивления омических контактов к тонким слоям полупроводников," Приборы и техника эксперимента, № 1, С. 235-237, 1971.

Нисков, В. Я.; Заддэ, В. В.; Зайцева, А. К.; Стрельцова, В. И. "Измерение переходного сопротивления контактов на тонких слоях полупроводника," Приборы и техника эксперимента, № 2, С. 240-242, 1971.

Нисков, В. Я.; Кубецкий, Г. А. "Сопротивление омических контактов к тонким слоям полупроводников," Физика и техника полупроводников, Т. 4, № 9, С. 1806-1808, 1970.

Sze, S. M.; Kwok, K. N. Physics of Semiconductor Devices, 3rd ed.Hoboken: Wiley & Sons, Inc., 2006. 832 p.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-02-25

Як цитувати

Дмитриев, В. С., Дмитриева, Л. Б., & Швец, Е. Я. (2018). Технологические особенности изготовления СВЧ прибора с барьерами Шоттки. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 61(2), 108–116. https://doi.org/10.20535/S002134701802005X

Номер

Том 61 № 2 (2018)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.