1561-5405 10.24151/1561-5405 Proceedings of Universities. Electronics Scientifical and technical journal "Proceedings of Universities. Electronics" Научно-технический журнал «Известия высших учебных заведений. Электроника» 1561-5405 2587-9960 National Research University of Electronic Technology Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" 10.24151/1561-5405-2018-23-1-15-22621.382.3Технологические процессы и маршрутыInvestigation of RTA Ohmic Contacts Methods to -Layers of Heterobipolar NanoheterostructuresИсследование методов вжигания омических контактов к -слоям гетеробиполярных наногетероструктурЕгоркин Владимир ИльичЕгоркинВладимир ИльичEgorkinVladimir I.Vladimir I. EgorkinЗемляков Валерий Евгеньевич ЗемляковВалерий Евгеньевич EvgenevichZemlyakov ValeriyZemlyakov Valeriy EvgenevichНеженцев Алексей Викторович НеженцевАлексей Викторович ViktorovichNezhentsev AlekseyNezhentsev Aleksey ViktorovichГармаш Валентин Игоревич ГармашВалентин Игоревич IgorevichGarmash ValentinGarmash Valentin IgorevichНациональный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия1522http://ivuz-e.ru/issues/1-_2018/issledovanie_metodov_vzhiganiya_omicheskikh_kontaktov_k_sloyam_geterobipolyarnykh_nanogeterostruktur/http://ivuz-e.ru/download/1_2018_2128.pdf

The production of ohmic contacts to heterobipolar nanostructures has a number of peculiarities. In addition to the basic requirement of minimizing the contact resistance, the contacts to this type of structures have a transient layer, the penetration depth of which should not exceed the emitter layer thickness, otherwise the short-circuit of the emitter-base p - n -junction is possible. We have examined the influence of the main technological parameters of annealing on contact characteristics. As a result, optimization of the low-resistance ohmic contact to heterobipolar transistor layers obtaining process has been carried out. The ohmic contacts to the n -layers of heterobipolar nanoheterostructures based on gallium arsenide, obtained by the layer-by-layer electron-beam deposition of Ge/Au/Ni/Au, have been investigated. The diffusion profiles of the Ge impurity doping distribution as a function of time and the temperature of RTA have been calculated and SEM investigated. It has been determined that RTA for 60 sec at temperature of 398 °C makes it possible to obtain the ohmic contacts with low resistance, smooth morphology of the surface and the minimum size of the transition layer.

Изготовление омических контактов к гетеробиполярным наногетероструктурам характеризуется рядом особенностей. Помимо основного требования, заключающегося в необходимости обеспечения минимального уровня контактного сопротивления, контакты к данному типу структур имеют переходный слой, глубина проникновения которого не должна превышать толщину эмиттерного слоя из-за возможности закоротки эмиттер-базового p - n -перехода. Рассмотрено влияние основных технологических параметров вжигания омических контактов на их характеристики и проведена оптимизация процесса получения низкоомного омического контакта к областям гетеробиполярного транзистора. Исследованы омические контакты к n -слоям гетеробиполярных наногетероструктур на основе арсенида галлия, полученные методом послойного электронно-лучевого напыления Ge/Au/Ni/Au. Рассчитаны и исследованы с помощью растровой электронной микроскопии диффузионные профили распределения легирования примеси германия в зависимости от времени и температуры вжигания. На основе анализа границы раздела металл - полупроводник предложена методика вжигания омических контактов. Установлено, что вжигание в течение 60 с при температуре 398 °C позволяет получать омические контакты с низким сопротивлением, гладкой морфологией поверхности и минимальным размером переходного слоя.

омический контактлегированиегетеробиполярная наногетероструктура Iliadis A., Singer K.E. Metallurgical behaviour of Ni/Au–Ge ohmic contacts to GaAs // Solid State Communications. – 1984. – Vol. 49. – P. 99–101.Wang L.C., Lau S.S., Hsieh E.K., Velebir J.R. Low-resistance nonspiking ohmic contact for AlGaAs/GaAs high electron mobility transistors using the Ge/Pd scheme // Applied Physics Letters. – 1989. – Vol. 54. – P. 2677–2679.Jones K.A., Linfield E.H., Frost J. E. F. Contact resistances of NiGeAu, PdGeTiPt, and TiPd ohmic contacts to GaAs and their temperature dependence from 4.2 to 350 K // Applied Physics Letters. – 1996. – Vol. 69. – P. 4197–4199.Kim T-J., Holloway P.H. Ohmic contacts to GaAs epitaxial layers // Critical Rewiews in Solid State and Materials Sciences. – 1997. – Vol. 22(3). – P. 239–273.Optimization of AuGe–Ni–Au ohmic contacts for GaAs MOSFETs / Hung-Cheng Lin, Sidat Senanayake, Keh-Yung Cheng // IEEE Transactions on Electron Devices. – 2003. – Vol. 50. – No. 4. – P. 880–885.On the annealing mechanism of AuGe/Ni/Au ohmic contacts to a two-dimensional elec-tron gas in GaAs/AlxGa1− xAs heterostructures / E.J. Koop, M.J. Iqbal, F. Limbach et al. // Semiconductor Science and Technology. – 2013. – Vol. 28. – No. 2. – P. 1–9.Sarma K. Ge diffusion at Ge/GaAs heterojunctions // J. of Applied Physics. – 1984. – Vol. 56. – No. 10. – P. 2703–2707.Nebauer E., Trapp M. Ge and Au profiles in GaAs produced from AuGe contacts and studied by SIMS // Physica Status Solidi (a). – 1984. – Vol. 84. – No. 1. – P. 39–42.Gupta R.P., Khokle W.S. Gallium-vacancy-dependent diffusion model of ohmic contacts to GaAs // Solid State Electronics. – 1985. – Vol. 28. – No. 8. – P. 823–830.Egorkin V., Zemlyakov V., Nezhentsev A., Garmash V. Optimization of ohmic contact to GaAs-based n-layers of heterobipolar nanoheterostructures// Russian Microelectronics. – 2017. – Vol. 44. – № 2. – P. 1–5.Shur M.S. GaAs devices and circuits. – Springer Science & Business Media, 2013.Christou A. Solid phase formation in Au: Ge/Ni, Ag/In/Ge, In/Au: Ge GaAs ohmic con-tact systems // Solid State Electronics. – 1979. – Vol. 22. – No. 2. – P. 141–149.