Изготовление омических контактов к приборам на основе гетероструктур

Изготовление омических контактов к приборам на основе гетероструктур

• Лабораторная работа рекомендуется для студентов 4-5 курса.
• Количество одновременно выполняющих лабораторную работу 4-6 человек в бригаде. В неделю проводится два занятия . Общее количество студентов, выполняющих лабораторную работу 8-12 человек в неделю.
• Высокое контактное сопротивление ухудшает свойства быстродействующих полупроводниковых приборов на гетероструктурах и создает значительные трудности при исследовании электрофизических и оптических характеристик приборов на их основе. В рамках лабораторной работы студенты знакомятся с технологическими операциями изготовления омических контактов к гетеростуктурам на основе арседа галлия.
  Омические контакты с низким сопротивлением получают путем увеличения уровня легирования вблизи раздела металл-полупроводник до такой степени, что обедненный слой становится очень тонким, и ток через барьер определяется туннелированием. Наиболее широко при изготовлении приборов и интегральных схем на гетероструктурах используются сплавные омические контакты, которые дают возможность создать высоколегированный слой вблизи поверхности. Наиболее широко для создания сплавных омических контактов, получаемых вакуумным напыление с последующим вплавлением, используется Au-Ge (88% Au, 12% Ge) и Ni. Однако сплавной контакт не позволяет достигать теоретических значений контактного сопротивления.
  Одним из вариантов уменьшения контактного сопротивления является выращивание гетероструктур. Основная идея метода состоит в уменьшении высоты барьера и, следовательно, контактного сопротивления с помощью введения промежуточного полупроводникового слоя с малой шириной запрещенной зоны между металлом и активным слоем прибора.
  Методом молекулярно-лучевой эпитаксии формируются гетероструктуры на основе InAs-GaInAs-GaAs. In-As - полупроводниковый слой имеет высокую концентрацию носителей и ширину запрещенной зоны - 0,35 эВ, что обеспечивает получение низкоомных омических контактов с большинством металлов.
  Промежуточный слой GaInAs имеет переменный состав во избежании разрыва зон, который возникает в случае резкой границы InAs-GaAs и препятствует протеканию тока.
  В лабораторной работе определяются величины сплавных контактных сопротивлений к приборам на гетероструктурах и несплавных омических контактов методом 'длинной линии' при температуре 300 К и 77 К, а также наблюдение омических контактов к отдельным узкозонным квантовым ямам на основе InGaAs в структурах с одной или двумя квантовыми ямами InGaAs и GaAS.
• Зондовая установка с тремя подвижными зондами, имеющая микроскоп типа МБС-9, прибор для наблюдения характеристик транзисторов типа Л2-56, ПНХТ- 1 или TR-480
• Работа проводится без применения компьютера.
• Ответственный: Шмелев Сергей Сергеевич. Тел. 530-86-65