源漏區(qū)刻蝕對(duì)AlGaN-GaNHEMT歐姆接觸的影響研究.pdf

1、GaN材料及相關(guān)的AlGaN/GaN等異質(zhì)結(jié)材料的應(yīng)用，使固態(tài)器件在微波大功率方向邁出了新的一步。寬禁帶、耐高壓、耐高溫、抗輻照，高2DEG濃度、高電子遷移率等諸多優(yōu)點(diǎn)，使GaN材料脫穎而出，以高電子遷移率晶體管（HEMT）為主要形式，在功率器件方面嶄露頭角。如今，人們?nèi)匀辉诓粩嘌芯縂aN材料的特性及其器件的制備工藝，以提高制成器件的功率密度及的穩(wěn)定性。歐姆接觸作為必不可少的重要工藝，就是被研究的重點(diǎn)之一。
　　本文采用對(duì)比試驗(yàn)的

2、方法，在不同的刻蝕條件下，對(duì)AlGaN/GaN HEMT的歐姆接觸進(jìn)行了研究。討論的刻蝕條件主要分為兩類，對(duì)有源區(qū)勢(shì)壘層的整體刻蝕以及對(duì)該勢(shì)壘層的局部選擇刻蝕?？涛g功率均采用100W的Cl2刻蝕，通過(guò)改變刻蝕時(shí)間來(lái)控制刻蝕的深度。其中局部選擇刻蝕在文中稱為挖孔刻蝕，先由光刻選定刻蝕區(qū)域，在勢(shì)壘層上形成孔狀圖形，然后進(jìn)行刻蝕。作為對(duì)比，首先在相同的刻蝕圖形下，設(shè)置了10s、15s、20s、25s、35s、45s、60s的挖孔刻蝕時(shí)間，然后

3、制作歐姆接觸，并與常規(guī)工藝及整體刻蝕的情況進(jìn)行了對(duì)比。在20s，RIE功率100W，Cl2的刻蝕挖孔條件下，最低獲得了0.18Ω-mm的接觸電阻，方塊電阻360Ω/Sh，3μm電極間電流約1080mA/mm；正常條件下的接觸電阻TLM測(cè)試結(jié)為0.4~0.5Ω-mm，方塊電阻380Ω/Sh，接觸電阻的降幅超過(guò)一半。而歐姆區(qū)整體刻蝕減薄的條件下接觸電阻基本在0.3Ω-mm左右，雖然也有改善，但是效果弱于挖孔條件，且電流上升幅度不大，不過(guò)刻蝕

4、都改善了金屬電極的表面形貌。之后設(shè)置了在孔中預(yù)先填充金屬Ti的條件，并與僅挖孔的條件進(jìn)行了對(duì)比，在對(duì)勢(shì)壘層所挖的孔填入金屬 Ti后，再進(jìn)行多層歐姆金屬的淀積，最低獲得了0.1Ω-mm的接觸電阻，方塊電阻為330Ω/Sh。接著，在各組刻蝕時(shí)間下，設(shè)置了不同的孔徑和15％、30%、45%三組占空比，尋找最優(yōu)的刻蝕圖形；最后，將各組歐姆接觸的刻蝕試驗(yàn)應(yīng)用到AlGaN/GaN HEMT器件上，觀察歐姆接觸的改變對(duì)于器件特性的影響。為了驗(yàn)證挖孔刻