專利名稱：：一種制備p型砷化鎵歐姆接觸的方法
技術領域：
：本發明涉及微波器件
技術領域：
，尤其涉及一種制備P型砷化鎵歐姆接觸的方法。
背景技術：
：隨著單片微波集成電路(MMIC)技術的進步，MMIC電路廣泛應用于微波控制電路，如天線開關，移相器和衰減器等。GaAsPIN二極管相比于HEMT，有截止頻率高，功率處理能力強，正向導通電阻小，反向關斷電容小等優點。截止頻率高，從而被廣泛應用于MMIC控制電路。降低正向導通電阻能有效減小砷化鎵PIN二極管的插入損耗，而寄生的歐姆接觸電阻會影響正向導通電阻，進而影響基于砷化鎵PIN二極管的MMIC電路。所以有效地控制寄生歐姆接觸電阻是十分必要的。從而提出了一個必竭面對的問題選擇何種金屬材料作為p型砷化鎵的歐姆接觸，以及對該金屬進行怎樣的合金以形成歐姆接觸？對p型歐姆接觸，至今尚有不少仍使用AuZn或AuMg等系統做歐姆接觸，而Zn不但與GaAs等粘附力差，另外它們具有較高蒸氣壓，較難沉積好。如果用蒸發方法沉積，在沉積膜中Zn含量一般比蒸發源中Zn含量要少3040%。Be的蒸氣壓低，是很好的p型摻雜劑，但有毒性，故使用不普遍。表1中列出了文獻中報道過的p型砷化鎵歐姆接觸工藝和比接觸電阻值。從表1可見，目前p型砷化鎵歐姆接觸電阻并不令人滿意。3<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>表l
發明內容(一)要解決的技術問題有鑒于此，本發明的主要目的是提供一種制備p型砷化鎵歐姆接觸的方法，以降低p型砷化鎵歐姆接觸的比接觸電阻。(二)技術方案為達到上述一個目的，本發明提供了一種制備p型砷化鎵歐姆接觸的方法，該方法采用Pt/Ti/Au的金屬材料組合作為p型砷化鎵的歐姆接觸金屬，在375。C下將金屬材料組合Pt/Ti/Au合金1分鐘，形成p型砷化鎵的歐姆接觸。上述方案中，所述金屬材料組合Pt/Ti/Au中，Pt的厚度為500埃，Ti的厚度為1000埃，Au的厚度為1500埃。上述方案中，所述合金過程中，p-和n-電極一次合金成功，防止p-電極兩次合金對金屬的燒傷。(三)有益效果從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果本發明提供的這種制備P型砷化鎵歐姆接觸的方法，能夠有效降低p型砷化鎵歐姆接觸的比接觸電阻，將p型砷化鎵歐姆接觸的比接觸電阻降低至5.9xl0—6^cm2。下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明圖1是測量本發明制備p型砷化鎵歐姆接觸的比電阻的示意圖2是測量電阻Rt與金屬塊間距1之間的關系曲線；圖3是實際的Rt-l曲線及其擬合曲線；圖4是使用該發明的歐姆接觸制備方法得到的間距為10pm的金屬塊之間的伏安特性曲線。具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。由于i-層本身是非摻雜的，在PIN管正向導通工作時，由于電導調制效應，i-層的電阻是很小的。砷化鎵PIN二極管的正向導通電阻主要由p-和n-層的體電阻和寄生歐姆接觸電阻決定。通過提高摻雜濃度可以降低p-和n-層的體電阻。歐姆接觸電阻的降低可以通過提高砷化鎵的表面濃度、增加金屬與砷化鎵的接觸面積達到。但是，為了增加砷化鎵PIN二極管的反向隔離度，要求反向電容小。降低反向電容要求p型層的金屬電極接觸面積盡可能小。所以，提高電極的歐姆接觸特性只能通過提高砷化鎵的表面層濃度，并進一步在金屬和合金條件上想辦法。目前，砷化鎵歐姆接觸的難點在于p型歐姆接觸，n型歐姆接觸的比接觸電阻值已經可以做到10'7&(^12以下了，部分原因是材料本身的問題，另一部分是歐姆接觸工藝本身的問題。本發明提供的這種制備p型砷化鎵歐姆接觸的方法，采用Pt/Ti/Au的金屬材料組合作為p型砷化鎵的歐姆接觸金屬，在375'C下將金屬材料組合Pt/Ti/Au合金1分鐘，形成p型砷化鎵的歐姆接觸。所述金屬材料組合Pt/Ti/Au中，Pt的厚度為500埃，Ti的厚度為1000埃，Au的厚度為1500埃。所述合金過程中，p-和n-電極一次合金成功，防止p-電極兩次合金對金屬的燒傷。測量歐姆接觸比電阻的示意圖如圖l所示。分別在不同間距i(io，20，30，40和50pm)的長方形接觸金屬塊間測量I-V特性，求得電阻Rt。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中，工C稱為傳輸長度；RSH為半導體材料的方塊電阻；RSK為接觸金屬快下薄層材料的方塊電阻；P。為金屬-半導體接觸的比接觸電阻率；Rprob為探針電阻；W為接觸金屬塊的寬度，近似認為合金化后RS^RSH。以Rt為間距l的函數作圖，如圖2所示，其圖形近似為一條直線，用最小二乘法擬合直線，若直線斜率為K，截距為b，忽略探針電阻的情況下，接觸電阻2。比接觸電阻通過對Rt-l曲線進行線性擬合，得到的直線的Y軸截距a和斜率b，即線性擬合的直線表達式為凡="/+"，代入式(2)求解。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>實際的擬合曲線如圖3所示，其中a等于4.598，b等于0.243。探針電阻為2.9Q。扣除探針電阻的影響，得到p型歐姆接觸的比接觸電阻為5.9xl0—tcm2。實驗得到的p型歐姆接觸伏安特性曲線如圖4所示，該曲線表明已形成了較好的歐姆接觸電阻。以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。權利要求1、一種制備p型砷化鎵歐姆接觸的方法，其特征在于，該方法采用Pt/Ti/Au的金屬材料組合作為p型砷化鎵的歐姆接觸金屬，在375℃下將金屬材料組合Pt/Ti/Au合金1分鐘，形成p型砷化鎵的歐姆接觸。2、根據權利要求l所述的制備p型砷化鎵歐姆接觸的方法，其特征在于，所述金屬材料組合Pt/Ti/Au中，Pt的厚度為500埃，Ti的厚度為1000埃，Au的厚度為1500埃。3、根據權利要求1所述的制備p型砷化鎵歐姆接觸的方法，其特征在于，所述合金過程中，p-和n-電極一次合金成功，防止p-電極兩次合金對金屬的燒傷。全文摘要本發明公開了一種制備p型砷化鎵歐姆接觸的方法，該方法采用Pt/Ti/Au的金屬材料組合作為p型砷化鎵的歐姆接觸金屬，在375℃下將金屬材料組合Pt/Ti/Au合金1分鐘，形成p型砷化鎵的歐姆接觸。利用本發明，能夠有效降低p型砷化鎵歐姆接觸的比接觸電阻，將p型砷化鎵歐姆接觸的比接觸電阻降低至5.9×10<sup>-6</sup>Ω·cm<sup>2</sup>。文檔編號H01L21/28GK101452843SQ20071017877公開日2009年6月10日申請日期2007年12月5日優先權日2007年12月5日發明者吳茹菲,尹軍艦,張海英申請人:中國科學院微電子研究所