21836.4hsic歐姆接觸制備及高溫?zé)岱€(wěn)定性研究

1、學(xué)校代碼：10270分類號(hào)：O469學(xué)號(hào)：122200708碩士學(xué)位論文4HSiC歐姆接觸制備及高溫?zé)岱€(wěn)定性研究學(xué)院：數(shù)理學(xué)院專業(yè)：凝聚態(tài)物理研究方向：半導(dǎo)體物理研究生姓名：程越指導(dǎo)教師：陳之戰(zhàn)研究員完成日期：2015年4月上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要I論文題目：4HSiC歐姆接觸制備及高溫?zé)岱€(wěn)定性研究學(xué)科專業(yè)：凝聚態(tài)物理學(xué)位申請(qǐng)人：程越導(dǎo)師：陳之戰(zhàn)摘要摘要碳化硅（SiliconCarbide，SiC）是第三代半導(dǎo)體材料中的核心材料之一

2、，具有優(yōu)異的半導(dǎo)體和物理性能，在高溫、高頻、大功率領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用。本文以半絕緣（SI）和導(dǎo)電4HSiC襯底為基礎(chǔ)材料，使用光刻方法制備出電極圖形，磁控濺射法在4HSiC的Si（0001）面沉積單層或多層金屬接觸電極，分別研究了不同退火方式對(duì)半絕緣4HSiC襯底接觸性能及不同退火溫度對(duì)導(dǎo)電4HSiC襯底高溫?zé)岱€(wěn)定性的影響。采用傳統(tǒng)快速熱退火（RTA）很難實(shí)現(xiàn)半絕緣4HSiC襯底材料的Ni4HSiC歐姆接觸，而采用紫外脈沖激光輻照退火（

3、LSA）首次實(shí)現(xiàn)了半絕緣4HSiC的歐姆接觸，比接觸電阻率為1.97103Ω?cm2。通過高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）分析發(fā)現(xiàn)，LSA退火后在金屬SiC界面4HSiC一側(cè)形成了厚度約為20nm的類3CSiC過渡層。過渡層降低了界面接觸勢(shì)壘，增強(qiáng)了熱電子發(fā)射幾率，對(duì)形成半絕緣SiC歐姆接觸起決定作用。確定了PtSiTaTi作為導(dǎo)電4HSiC歐姆接觸的電極層方案，研究了快速熱退火溫度對(duì)接觸性能的影響。當(dāng)退火溫度低于800?C，接觸為整

4、流特性；在800~1000C范圍內(nèi)退火形成歐姆接觸，而且比接觸電阻率隨退火溫度的升高而降低，1000C退火時(shí)歐姆接觸的比接觸電阻率最低（8.2106Ω?cm2）；退火溫度超過1050C后接觸為整流特性。通過對(duì)樣品在600C大氣環(huán)境中老化處理以評(píng)價(jià)歐姆接觸的長期高溫?zé)岱€(wěn)定性。1000C退火的樣品歐姆接觸性能雖然在最初表現(xiàn)最好，但老化實(shí)驗(yàn)48小時(shí)，歐姆性能消失而變?yōu)檎魈匦?，高溫?zé)岱€(wěn)定性最差；900?CRTA退火的樣品，老化實(shí)驗(yàn)120小時(shí)后