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1、欧姆接触的概述1欧姆接触工艺的优势2欧姆接触的原理3欧姆接触的实现4欧姆接触工艺的进展和展望5第1页/共21页欧姆接触的概述定义：当金属与半导体接触并具有线性的I-V特性或其接触电阻相对于半导体主体可以忽略时称之为欧姆接触肖特基接触：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欧姆接触原理：任何相接触的固体的费米能级必须相等，费米能级和真空能级的差值称为功函数，因此接触的金属和半导体具有不同的功函数。Ti/Al/Ni/Au合金与GaN的欧姆接触第2页/共21页欧姆接触工艺的优势低电阻高稳定性第3页/共21页欧姆接触工艺的优势低电阻高稳定性欧姆接触的特点是接触点不产生明显的附加电阻
2、第4页/共21页欧姆接触工艺的优势低电阻高稳定性电阻不随温度、电流等改变而改变热稳定性高金属电极与半导体电极的粘附强度高，接触质量好第5页/共21页欧姆接触的原理E0EFW第6页/共21页欧姆接触的原理接触前：E0WsEfsWmEfm第7页/共21页欧姆接触的原理接触时：半导体电势提高，金属电势降低，直到二者费米能级相平其中：Vms称为表面态中的电势差E0WsEfsWmEfmVms第8页/共21页欧姆接触的原理紧密接触：EcEFqVdWmEWs第9页/共21页欧姆接触的原理载流子输送方式：a.电子从半导体出发，越过势垒顶部热发射到金属中b.电子穿过势垒的量子隧穿c.在空间电荷区的复合d.空穴从
3、金属注入半导体，等效于中性区的复合e.在接触周围的高电场作用下产生的边缘漏泄电流或在金属一半导体界面处的陷阱产生的界面电流(图中未绘出)。第10页/共21页欧姆接触的实现目标:在接触区域形成高掺杂，形成高的激活率、光滑的表面以及较少的缺陷 传统N极SiC材料的制备掺杂方式：离子注入实现步骤：用高能量的离子打入半导体选择区域达到掺杂、改性、退火和隔离等工序第11页/共21页欧姆接触的实现剥离工艺制作N极GaN半导体步骤：1.在Si(111)衬底上外延生长镓极性是GaN2.将镓极性是GaN表面粘合到Si(100)3.再将粘连Si(100)的镓极性GaN倒置,采用激光剥离工艺将Si(111)衬底剥离
4、第12页/共21页欧姆接触的实现生长工艺制作N极GaN半导体（SumiyaM）1.将蓝宝石衬底氮化2.采用MOCVD技术，将输送气态的的Ga输送到衬底上外延缓，制备成N极GaN薄膜第13页/共21页欧姆接触的实现生长工艺制作N极GaN半导体（MonroyE）1.往SiC半导体输送气态GaN进行外延2.在外延的同时将样品暴露于He等离子体辐照之下3.在SiC的碳面制备出N极GaN第14页/共21页欧姆接触的实现从I/V特性曲线分析比接触电阻第15页/共21页欧姆接触工艺的进展和展望第16页/共21页欧姆接触工艺的进展和展望第17页/共21页欧姆接触工艺的进展和展望N极GaN样品的AFM测试形貌第18页/共21页欧姆接触工艺的进展和展望目标：制造稳定性更好的比接触电阻率更低的欧姆接触器件1.进一步研究欧姆接触的形成机理和物理模型2.精确控制离子的注入，使掺杂纯度、区域、浓度尽可能的理想化3.向N极性GaN半导体的研究方向拓展4.降低接触层的厚度，提高稳定性第19页/共21页谢谢欣赏第20页/共21页感谢您的观看。第21页/共21页