SiC는 우수한 전자포화속도, 항복시 높은 전기장세기, 높은 열전전도로 인해 고주파, 고출력, 고온용 소재로 관심을 받고 있다. 소자의 전력 이득은 소자 활성층의 ohmic 접합특성에 직접적인 연관이 있기 때문에 SiC에 있어서 이상적인 ohmic 접합재료와 그 특성에 관한 연구가 소자제작에 앞서 선행되어야 한다. 따라서 본 연구에선 TLM 방법을 통해 3C-SiC의 ohmic 특성을 조사하였다. 3C-SiC epi층에 표준사진식각공정을 통해 직사각형 TLM pattern을 서로 다른 거리를 두고 형성 하였다. Ohmic metal로는 Ni이 사용되었고 Ni를 ...
SiC는 우수한 전자포화속도, 항복시 높은 전기장세기, 높은 열전전도로 인해 고주파, 고출력, 고온용 소재로 관심을 받고 있다. 소자의 전력 이득은 소자 활성층의 ohmic 접합특성에 직접적인 연관이 있기 때문에 SiC에 있어서 이상적인 ohmic 접합재료와 그 특성에 관한 연구가 소자제작에 앞서 선행되어야 한다. 따라서 본 연구에선 TLM 방법을 통해 3C-SiC의 ohmic 특성을 조사하였다. 3C-SiC epi층에 표준사진식각공정을 통해 직사각형 TLM pattern을 서로 다른 거리를 두고 형성 하였다. Ohmic metal로는 Ni이 사용되었고 Ni를 증착 후 Ar 분위기에서 서로 다른 온도와 시간으로 열처리를 시행하였다. I-V 측정을 통해 접촉저항 및 접촉고유저항을 계산하고 접합계면의 미세구조적 성분특성을 TEM, SEM, AES로 관찰하여 전기적 특성과의 상관관계를 분석하였다. 열처리를 하지 않은 contact와 저온(350, 400, 450℃)에서 30분간 열처리를 한 후의 I-V 특성은 schottky 거동을 보였고 750∼1030℃에서 30분간 열처리를 한 후에는 ohmic 특성으로 전환되었다. 이 때 접촉고유저항값은 10^(-2)∼10^(-4)Ω·㎠의 범위였다. 750℃ 이상에서 열처리 후 Ni / 3C-SiC 계면에 silicide가 생성되고 주변에 carbon 층이 형성되어 silicide를 완전히 둘러싸고 있는 것을 확인하였다. 열처리 온도가 증가함에 따라 조립형 silicide가 조밀해지고 Ni /3C-SiC의 접촉특성이 향상됨을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서 Ni / 3C-SiC contact의 전기적 특성은 열처리에 따라 형성되는 silicide와 carbon의 거동에 지배를 받는다고 결론지을 수 있다.
SiC는 우수한 전자포화속도, 항복시 높은 전기장세기, 높은 열전전도로 인해 고주파, 고출력, 고온용 소재로 관심을 받고 있다. 소자의 전력 이득은 소자 활성층의 ohmic 접합특성에 직접적인 연관이 있기 때문에 SiC에 있어서 이상적인 ohmic 접합재료와 그 특성에 관한 연구가 소자제작에 앞서 선행되어야 한다. 따라서 본 연구에선 TLM 방법을 통해 3C-SiC의 ohmic 특성을 조사하였다. 3C-SiC epi층에 표준사진식각공정을 통해 직사각형 TLM pattern을 서로 다른 거리를 두고 형성 하였다. Ohmic metal로는 Ni이 사용되었고 Ni를 증착 후 Ar 분위기에서 서로 다른 온도와 시간으로 열처리를 시행하였다. I-V 측정을 통해 접촉저항 및 접촉고유저항을 계산하고 접합계면의 미세구조적 성분특성을 TEM, SEM, AES로 관찰하여 전기적 특성과의 상관관계를 분석하였다. 열처리를 하지 않은 contact와 저온(350, 400, 450℃)에서 30분간 열처리를 한 후의 I-V 특성은 schottky 거동을 보였고 750∼1030℃에서 30분간 열처리를 한 후에는 ohmic 특성으로 전환되었다. 이 때 접촉고유저항값은 10^(-2)∼10^(-4)Ω·㎠의 범위였다. 750℃ 이상에서 열처리 후 Ni / 3C-SiC 계면에 silicide가 생성되고 주변에 carbon 층이 형성되어 silicide를 완전히 둘러싸고 있는 것을 확인하였다. 열처리 온도가 증가함에 따라 조립형 silicide가 조밀해지고 Ni /3C-SiC의 접촉특성이 향상됨을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서 Ni / 3C-SiC contact의 전기적 특성은 열처리에 따라 형성되는 silicide와 carbon의 거동에 지배를 받는다고 결론지을 수 있다.
The interest in SiC for the application of high frequency, high power, and high temperature devices is increasing due to excellent properties such as high electron saturation velocity, high electric field strength at breakdown, and high thermal conductivity. Power gain of devices is directly related...
The interest in SiC for the application of high frequency, high power, and high temperature devices is increasing due to excellent properties such as high electron saturation velocity, high electric field strength at breakdown, and high thermal conductivity. Power gain of devices is directly related to the ohmic contact and the characteristics of ohmic contact must be investigated prior to the device fabrication. In this study, the ohmic characteristics of SiC was investigated through use of TLM method. Standard photolithographic technique was used to produce the rectangular TLM pattern with contact pad of 200×70um in size and with different distances. Ni was employed as an ohmic metal. The contact was evaporated followed by Ar-atmospheric annealing under different temperatures and time. The contact resistance and the specific contact resistance were calculated from the measured I-V data and the electrical chracteristics-microstructure relation has been established using TEM, SEM, and AES. It was shown from the I-V measurement that both as-deposited contact and low temperature(350, 400, 450℃) annealed contact exhibit schottky characteristics. After annealing at 750∼1030℃ for 30min. the contact characteristics was conveyed to ohmic. In this case the values of the specific contact resistance were in the range 10^(-2)∼10^(-4)Ω㎠. After annealing above 750℃ the silicide was formed at the Ni/3C-SiC interface and the silicide was fully surrounded by the carbon layer. With annealing temperatures, the silicide layer becomes denses and the ohmic characteristics was improved. From this study, it was concluded that the electrical properties of Ni/3C-SiC contact is dominated by the behavior of silicide and carbon layer formed by the annealing procedure.
The interest in SiC for the application of high frequency, high power, and high temperature devices is increasing due to excellent properties such as high electron saturation velocity, high electric field strength at breakdown, and high thermal conductivity. Power gain of devices is directly related to the ohmic contact and the characteristics of ohmic contact must be investigated prior to the device fabrication. In this study, the ohmic characteristics of SiC was investigated through use of TLM method. Standard photolithographic technique was used to produce the rectangular TLM pattern with contact pad of 200×70um in size and with different distances. Ni was employed as an ohmic metal. The contact was evaporated followed by Ar-atmospheric annealing under different temperatures and time. The contact resistance and the specific contact resistance were calculated from the measured I-V data and the electrical chracteristics-microstructure relation has been established using TEM, SEM, and AES. It was shown from the I-V measurement that both as-deposited contact and low temperature(350, 400, 450℃) annealed contact exhibit schottky characteristics. After annealing at 750∼1030℃ for 30min. the contact characteristics was conveyed to ohmic. In this case the values of the specific contact resistance were in the range 10^(-2)∼10^(-4)Ω㎠. After annealing above 750℃ the silicide was formed at the Ni/3C-SiC interface and the silicide was fully surrounded by the carbon layer. With annealing temperatures, the silicide layer becomes denses and the ohmic characteristics was improved. From this study, it was concluded that the electrical properties of Ni/3C-SiC contact is dominated by the behavior of silicide and carbon layer formed by the annealing procedure.
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