AlGaN/GaN低温无金欧姆接触电极及HEMT器件制备

发布时间：2021-08-09 08:59

　　AlGaN/GaN异质结高电子迁移率晶体管（high electron mobility transistors,HEMTs）在高压、高频、大功率半导体激光器以及高性能紫外探测器等领域有广泛的应用前景。为降低AlGaN/GaN HEMTs制造成本,必须实现HEMTs与Si-CMOS器件工艺兼容。研究GaN基HEMTs低温无金欧姆接触技术,对提高HEMT器件可靠性和实现Si-CMOS工艺线的大规模制造,具有重要的实际意义。本文对AlGaN/GaN无金（Au-FREE）欧姆接触制备技术进行了深入研究,采用Ti/Al/Ti/TiW作为无金欧姆金属,研究设计了AlGaN/GaN HEMTs无金欧姆接触电极结构和工艺,分析了欧姆前刻槽深度和退火合金条件对Si基AlGaN/GaN异质结无金欧姆接触特性的影响,制备完成了AlGaN/GaN低温无金欧姆接触电极。实验结果表明:当刻槽深度为22 nm时,较薄的势垒层厚度和较大的隧穿面积使电子隧穿得到极大的提高,低温退火（600℃）的无金欧姆接触电学特性明显优于无欧姆前刻槽高温退火的无金欧姆接触。低温退火无金欧姆接触的电阻和比接触电阻率ρ_c

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

单片集成的HEMT-LED结构示意图

非掺杂 AlxGa1-xN/GaN 异质结构的能带图和电荷分ns可由电荷守恒方程计算[97]：qns=σAlGaN+σsurface势垒层电离施主电荷，不掺杂势垒层为 0；σsurface为电 异质结的极化效应化物半导体晶体是强离子性晶体，在室温和大气压）存在[1]。纤锌矿结构的 GaN 属于具有极轴的非两个相反的方向即[0001]和[000ī]方向上形成 Ga 面如图 2-2 所示。纤锌矿结构的 GaN 的非中心对称无应力作用下也不重合，从而产生沿极轴方rization, PSP）效应[98]。此外，由于纤锌矿结构的 Ga有应变时，晶格变形导致正负电荷中心分离而使晶

势垒层电离施主电荷，不掺杂势垒层为 0；σsurface为电 异质结的极化效应化物半导体晶体是强离子性晶体，在室温和大气压）存在[1]。纤锌矿结构的 GaN 属于具有极轴的非两个相反的方向即[0001]和[000ī]方向上形成 Ga 面如图 2-2 所示。纤锌矿结构的 GaN 的非中心对称无应力作用下也不重合，从而产生沿极轴方rization, PSP）效应[98]。此外，由于纤锌矿结构的 Ga有应变时，晶格变形导致正负电荷中心分离而使晶得晶体表面表现出强压电极化（Piezoelectric Polari间的晶格失配及两者间由热膨胀系数之差而产生的。

【参考文献】：
博士论文
[1]可见光通信系统的集成芯片设计及其关键器件研究[D]. 施政.南京邮电大学 2016
[2]氮化镓基半导体电力电子器件击穿机理研究[D]. 赵胜雷.西安电子科技大学 2015
[3]GaN高电子迁移率晶体管特性及其功率放大器研究[D]. 冷永清.湖南大学 2013



本文编号：3331777