In this letter, we report on the investigation of Si/Ti, Pt/Si/Ti, Co/Si/Ti Ohmic contacts to p-type 4H-SiC. The contacts were formed by a 2-step vacuum annealing at $550^{\circ}C$ for 5 min, $850^{\circ}C$ for 2 min respectively. The contact resistances were measured using the...
In this letter, we report on the investigation of Si/Ti, Pt/Si/Ti, Co/Si/Ti Ohmic contacts to p-type 4H-SiC. The contacts were formed by a 2-step vacuum annealing at $550^{\circ}C$ for 5 min, $850^{\circ}C$ for 2 min respectively. The contact resistances were measured using the transmission line model method, which resulted in specific $10^{-4}{\Omega}cm^2$, and the physical properties of the contactcontact resistivities in the $9.2{\times}10^{-4}$, $7.1{\times}10^{-4}$ and $4.5{\times}s$ were examined using microscopy, AES(auger electron spectroscopy). AES analysis has shown that, at this anneal temperature, there was a intermixing of the Ti and Si, migration of into SiC. Overlayer of Pt, Co had the effect of decreasing the specific contact resistivity and improving the surface morphology of the annealed contact.
In this letter, we report on the investigation of Si/Ti, Pt/Si/Ti, Co/Si/Ti Ohmic contacts to p-type 4H-SiC. The contacts were formed by a 2-step vacuum annealing at $550^{\circ}C$ for 5 min, $850^{\circ}C$ for 2 min respectively. The contact resistances were measured using the transmission line model method, which resulted in specific $10^{-4}{\Omega}cm^2$, and the physical properties of the contactcontact resistivities in the $9.2{\times}10^{-4}$, $7.1{\times}10^{-4}$ and $4.5{\times}s$ were examined using microscopy, AES(auger electron spectroscopy). AES analysis has shown that, at this anneal temperature, there was a intermixing of the Ti and Si, migration of into SiC. Overlayer of Pt, Co had the effect of decreasing the specific contact resistivity and improving the surface morphology of the annealed contact.
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제안 방법
그러므로 혼연구에서는 햐형 4H-S1C 표면 위에 950°C 이하의 저온열처리 공정수행이 가능한 Co< 사용하여 Co/Si/Ti 구조를 갖는 오옴성 접합 소자를 제작하여 전기적 특성과 증착 표면 상태. 그리고 재료의 특성을 조사하였다.
5 ㎛ 성장시킨 4H-SiC 웨이퍼를 사용하였다. 먼저 시 편의 제작과 특성평가를 용이하게 하기 위해서 웨이퍼를 100X1000 ㎛2의 크기로 잘라낸 후유기 물을 제거하기 위하여 초음파 세척기를 이용하여 순차젹으로 TCE(Tmhlomethylene)에서 3분. ac여;one에서 3 분, methyl alcoh여에서 3분, DI wafer에서 3분 세척하였다.
최종 Si 표면에 형성된 잔류막을 제거하기 위하여 Piranha sol'n cleaning (H2SQ}+H2C)2=4:1)에 10분 동안 세정하고 자연산화막을 제거하기 위해 BOE에 5 분간 세정하였다. 이렇게 세정공정을 마친 후, 사진 공정과 노광공정을 하고, DC/RF sputter를 이용하여 Ti(400A), Si(200A), Co(600A)를 증착하였다.
(y5Torr의 진 공에서 550t. 850°C에서 각각 5분, 2분의 2-step의 열처리 과정을 수행하였다.
6. 2단 계 열처리 공정 후 AES 분석.
또한 저온 열처리 공정이 가능한 Co를 사용하여 950C보다 낮은 온도인 850P에서 우수한 오옴성 접합 특성을 확인하였다.
대상 데이터
본 실험에서 사용한 시편은 비저항 0.053, 결정 방향은 8'의 n-type 웨이퍼 위에 도핑 농도 3.9X1018의 P형 에피층을 0.5 ㎛ 성장시킨 4H-SiC 웨이퍼를 사용하였다. 먼저 시 편의 제작과 특성평가를 용이하게 하기 위해서 웨이퍼를 100X1000 ㎛2의 크기로 잘라낸 후유기 물을 제거하기 위하여 초음파 세척기를 이용하여 순차젹으로 TCE(Tmhlomethylene)에서 3분.
세정하였다. 이렇게 세정공정을 마친 후, 사진 공정과 노광공정을 하고, DC/RF sputter를 이용하여 Ti(400A), Si(200A), Co(600A)를 증착하였다. 다층으로 증착된 Co/Si/Ti를 lift off 시키고 낮은 접촉저항을 갖기 위하여 RTF (rapid thermal process) 를 사용하여 3.
그림 2는 TLM법으로 접촉 저항을 측정하기 위하여 제작된 시편으로써 단자의 크기는 50X50 ㎛이며 단자 사이의 거리는 10 ㎛씩 증가시켜 하였다⑸. Co/Si/Ti의 다층의 두께는 1200A으로 제작하였다.
성능/효과
본 연구에서는 Co/Si/Ti/ p형 4H-SiC 다층간의 접합 계면의 미세 구조와 접착 특성의 상관관계를 통하여 낮은 오옴성 접합 특성을 확인하였으며, 중간층으로 Si 을 증착함으로써 Ti 금속의 산화방지는 믈론 silicide 형성시의 Co/Ti, Pt/Ti의 확산에 의한 계면전위 장벽의 변화에 안정화를 이루었다는 것을 확인하였다. 또한 저온 열처리 공정이 가능한 Co를 사용하여 950C보다 낮은 온도인 850P에서 우수한 오옴성 접합 특성을 확인하였다.
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