KPI Science News (Aug 2021)

НАНЕСЕННЯ ОМІЧНОГО КОНТАКТУ Al/SnAl НА КРЕМНІЙ З РІДИННОЇ ФАЗИ

  • Vadym V. Tsybulenko,
  • Stanislav V. Shutov,
  • Oleg O. Boskin

DOI
https://doi.org/10.20535/kpisn.2021.2.214450
Journal volume & issue
no. 2

Abstract

Read online

Проблематика. Металеві одно- та багатошарові плівки широко використовують в електроніці та оптоелектроніці, зокрема як омічні контакти. Зазвичай ці плівки наносять методами термічного випаровування, іонного розпилення та хімічного осадження з газової фази. Однак методи осадження з рідинної фази є найдешевшими та найпростішими, тому нанесення омічних контактів з їх допомогою є актуальним завданням. Мета дослідження. Вивчити можливості отримання багатошарових омічних металевих плівок на поверхні напівпровідникової пластини з рідинної фази, зокрема методом скануючої рідиннофазної епітаксії (СРФЕ). Методика реалізації. Розглянуто вплив тривалого в часі градієнта температури на межі контакту металевого розчину-розплаву з напівпровідниковою пластиною на нанесення багатошарових омічних металевих плівок на поверхню напівпровідникової пластини за сегментарного контакту розчину-розплаву з пластиною. Для цього змодельовано процеси теплопередачі, процеси змочування пластини, а також її очищення від розчину-розплаву з урахуванням капілярних явищ у щілинах маски за методу СРФЕ. Для експериментального підтвердження дієвості запропонованої моделі нанесено шар Al/SnAl на кремнієву пластину в зазначених умовах. Результати дослідження. Методом СРФЕ за використання додаткового підігрівача пластини та маски в установці нанесено контактний шар Al/SnAl на поверхні кремнію з розчину-розплаву Al-Sn. Контактний шар виготовлено як три однакові за розміром доріжки, розташовані на різній відстані. За допомогою аналізу вольт-амперної характеристики визначено, що контакт нанесеної металевої плівки на поверхню напівпровідника є невипрямним, тобто омічним. Планарним методом лінії передачі з використанням лінійної конфігурації контактних доріжок (LTLM, Linear Transmission Line Method) визначено питомий контактний опір, який становить 7,2 · 10-4 Ом · см2. Висновки. Показано можливість отримання методом СРФЕ багатошарових омічних контактів до напівпровідника в умовах сегментарного контакту розчину-розплаву з пластиною та тривалого в часі градієнта температури на межі контакту. Ці умови реалізовано за допомогою додаткового підігріву пластини з її тильної сторони та високотемпературної маски, крізь щілини якої розчин-розплав контактує з пластиною.

Keywords