Si/SiC异质结欧姆电极制备及其特性分析

摘要

高质量的欧姆电极是实现高质量器件的基础。本文主要研究p-Si/i-Si/n-SiC异质结的电极特性，分别采用Ni和Al作为n型4H-SiC和p-Si的电极材料，研究了影响欧姆电极质量的主要因素，得出了电极制作的优化工艺。
　　1.优化了SiC上Ni欧姆电极的制备工艺。通过对试验结果的分析，确认了Ni欧姆电极的质量主要与退火温度和时间有关。I-V特性测试表明，经过工艺优化的Ni电极其电特性线性度很好，经过1100℃，180s的快速退火后，其比接触电阻从7.5×10-4Ω·cm2降低到4.3×10-5Ω·cm2。从而使p-Si/i-Si/n-SiC异质结的串联电阻下降，实验样品零偏压下的光电流从0.77μA上升到了2.8μA。
　　2.经过多次试验，确定了p-Si上Al欧姆电极的优化制备工艺。经过600℃，90S的退火后，Al电极线性度很好，比接触电阻大大降低，最优达到了4.8×10-5Ω·cm2。从而使p-Si/i-Si/n-SiC异质结的串联电阻进一步下降，实验样品零偏压下的光电流上升到了0.97mA。
　　3.利用X射线衍射（XRD）法、SEM考察不同热处理温度下电极材料与SiC界面间物相及物相结构的变化，分析了电学性质与微观结构间的联系。

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第一章 绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2国内外发展现状

1.3本文研究的主要问题

1.4 研究内容、研究方法及章节安排

第二章 欧姆接触理论

2.1金属-半导体接触

2.2电流输运机理

2.3欧姆接触比接触电阻的计算公式

2.4欧姆接触电阻的测量方法

2.5 n型SiC欧姆接触材料的选择方案

2.6 Si材料欧姆接触

2.7 本章小结

第三章 n型4H-SiC欧姆接触制备工艺

3.1 SiC衬底清洗

3.2光刻

3.3金属淀积

3.4快速热退火

3.5 本章小结

第四章 实验结果与分析

4.1 I-V特性测试

4.2p-Si/i-Si/n-SiC异质结电特性测试与结果分析

4.3 p-Si/i-Si/n-SiC异质结光电特性测试与结果分析

4.4电极的物理特性测试与分析

4.5 本章小结

第五章 总结

致谢

参考文献