Электрохимия полупроводников. Батенков В.А. - 112 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

АлтГУ | Барнаул

Составители: 

Рубрика: 

112
имели. Так, контакты сколов германия и р-, и n-типа со ртутью были омическими, хотя после
окислительной обработки скол германия n-типа имел со ртутью выпрямляющий контакт
[34]. Предварительная обработка арсенида галлия n-типа в неводных средах (травление в
бром-метанольном травителе, промывка в обезвоженном этаноле) и электроосаждение нике-
ля из неводного электролита или химическое никелирование в
восстановительной среде да-
вали неудовлетворительные контакты (β = 1.8) никеля с n-GaAs (n = 4⋅10
16
см
–3
) [35]. Исполь-
зование водных электролитов и предварительной окислительной обработки тех же образцов
арсенида галлия (в растворах Н
2
О
2
, HNO
3
, анодная) приводило к уменьшению коэффициента
неидеальности до 1.1…1.2 [23, 35].
Обширные экспериментальные данные показывают, что параметры ВАХ, близкие к
идеальным (β ≈1), имеют контакты, полученные при нанесении металла на малолегирован-
ный полупроводник n-типа (n =10
15
…10
16
см
–3
), покрытый тонким слоем оксида (2…5 нм).
Для арсенида галлия такая поверхность формируется после его двух-трёхкратной промывки
в горячем бидистилляте по 10…30 с [35, 36], практически вне зависимости от предыдущей
химической обработки травленого полупроводника. Это схематично показано на рисунках
3.4 и 3.5, случай b. Лишь обработка в 30 % растворе Н
2
О
2
с последующей сушкой на воздухе,
которая позволяет получать толстый оксид, приводит к значительному ухудшению пара-
метров ВАХ: коэффициент неидеальности возрастает до 1.5, увеличивается барьер [35] (рис.
3.4 и 3.5, случай с).
Рис. 3.4. Схемы структур контактов М-П и формы их барьеров.
S, M и O – атомы полупроводника, металла и О
2
. D
z+
– ионы донора.
a – омический контакт МП; b – выпрямляющий контакт полупроводник – сорбированный
кислород – металл;
c – полупроводник – оксид – металл.
В структуре
а возможен небольшой энергетический барьер (тонкая линия)
| | | | | | | | : | | | | | : | : | |
–D
+
– S – S – M – M – –D
+
– S – S – O – M – M – –D
+
– S – S – O – S – O – M – M –
| | | | | | | | : | | | | | : | : | |
– S -D
2+
- S – M – M – – S -D
2+
- S – O – M – M – – S -D
2+
- S – O – S – O – M – M –
| | | | | | | | : | | | | | : | : | |
– S – S – S – M – M – – S – S – S – O – M – M – – S – S – S – O -D
3+
- O – M – M –
| | | | | | | | : | | | | | : | : | |
– S – S -D
3+
- M – M – – S – S -D
3+
- O – M – M – – S – S – S – O – S – O – M – M –
| | | | | | | | : | | | | | : | : | |
–D
+
- S – S – M – M – –D
+
- S – S – O – M – M – –D
+
– S – S – O – S – O – M – M –
| | | | | | | | : | | | | |
: | : | |
Полупро- Металл Полупро- О
2
Металл Полупро- О к с и д Металл
водник водник водник
Е Е Е
х х х
а
b
c
имели. Так, контакты сколов германия и р-, и n-типа со ртутью были омическими, хотя после
окислительной обработки скол германия n-типа имел со ртутью выпрямляющий контакт
[34]. Предварительная обработка арсенида галлия n-типа в неводных средах (травление в
бром-метанольном травителе, промывка в обезвоженном этаноле) и электроосаждение нике-
ля из неводного электролита или химическое никелирование в восстановительной среде да-
вали неудовлетворительные контакты (β = 1.8) никеля с n-GaAs (n = 4⋅1016 см–3) [35]. Исполь-
зование водных электролитов и предварительной окислительной обработки тех же образцов
арсенида галлия (в растворах Н2О2, HNO3, анодная) приводило к уменьшению коэффициента
неидеальности до 1.1 1.2 [23, 35].
      Обширные экспериментальные данные показывают, что параметры ВАХ, близкие к
идеальным (β ≈1), имеют контакты, полученные при нанесении металла на малолегирован-
ный полупроводник n-типа (n =1015 1016см–3), покрытый тонким слоем оксида (2 5 нм).
Для арсенида галлия такая поверхность формируется после его двух-трёхкратной промывки
в горячем бидистилляте по 10 30 с [35, 36], практически вне зависимости от предыдущей
химической обработки травленого полупроводника. Это схематично показано на рисунках
3.4 и 3.5, случай b. Лишь обработка в 30 % растворе Н2О2 с последующей сушкой на воздухе,
которая позволяет получать толстый оксид, приводит к значительному ухудшению пара-
метров ВАХ: коэффициент неидеальности возрастает до 1.5, увеличивается барьер [35] (рис.
3.4 и 3.5, случай с).
    | | |       |   |       | | |        :   |   |       | |     |    :   | :     |    |
     +                       +                             +
 –D – S – S – M – M –     –D – S – S – O – M – M –     –D – S – S – O – S – O – M – M –
    | | |       |   |       | | |        :   |   |       | |     |    :   | :     |    |
 – S -D 2+- S – M – M –   – S -D 2+- S – O – M – M –   – S -D 2+- S – O – S – O – M – M –
    | | |       |   |       | | |        :   |   |       |   | |       :   | :      |    |
 –S–S–S–M–M–              –S–S–S–O–M–M–                – S – S – S – O -D 3+- O – M – M –
    | | |       |   |       | | |        :     |   |     |   | |       :   | :      |    |
             3+                       3+
 – S – S -D - M – M –     – S – S -D - O – M – M –     –S–S–S–O–S–O–M–M–
    | | |       |   |       | | |        :     |   |     |   | |       :   | :      |    |
 –D +- S – S – M – M –    –D +- S – S – O – M – M –    –D +– S – S – O – S – O – M – M –
    | | |       |   |       | | |        :     |   |     |   | |        :   | :      |    |

  Полупро- Металл          Полупро- О 2 Металл         Полупро-     Оксид        Металл
  водник                   водник                      водник

  Е                        Е                           Е




                   х                               х                                    х
           а                             b                                c
           Рис. 3.4. Схемы структур контактов М-П и формы их барьеров.
            S, M и O – атомы полупроводника, металла и О2. Dz+– ионы донора.
 a – омический контакт МП; b – выпрямляющий контакт полупроводник – сорбированный
                 кислород – металл; c – полупроводник – оксид – металл.
         В структуре а возможен небольшой энергетический барьер (тонкая линия)
                                             112

Страницы