InP基HEMT合金与非合金欧姆接触热稳定性对比分析

"这篇研究论文对比了InP基高电子迁移率晶体管(HEMT)中合金和非合金欧姆接触的长期热稳定性。作者通过实验优化得到了在320°C下退火30秒后，合金化Ni/Ge/Au/Ge/Ni/Au接触的最优欧姆接触电阻为0.053 V/mm，而Ti/Pt/Au结构无需退火即可形成良好欧姆接触，其电阻为0.058 V/mm。为了考察实际毫米波集成电路(MMIC)制造过程中的耐热稳定性，研究者对两种接触结构进行了快速热退火(RTA)处理，并在不同温度下持续8分钟，以观察接触电阻的变化。结果显示，合金和非合金欧姆结构的接触电阻分别在260°C和300°C以下保持稳定。此外，还探讨了接触形成后Si3N4沉积过程对欧姆接触的热影响，通过等离子增强化学气相沉积(PECVD)处理进行研究。" 详细内容: 这篇论文主要关注InP基HEMTs的欧姆接触技术，特别是它们在高温环境下的长期稳定性。欧姆接触是半导体器件中至关重要的组成部分，它确保电流能有效地流过半导体表面，避免不必要的电压降。在InP基HEMTs中，欧姆接触的性能直接影响器件的整体性能和寿命。 研究人员采用了两种不同的欧姆接触方案：合金化Ni/Ge/Au/Ge/Ni/Au和非合金化的Ti/Pt/Au。合金化接触通过在高温下退火来实现，而非合金化接触则无需此步骤。实验结果表明，合金化接触在经过320°C退火后，得到了极低的接触电阻，这有利于提高器件的电性能。相比之下，Ti/Pt/Au结构的非合金接触也能形成良好的欧姆接触，但初始电阻略高于合金化接触。 为了模拟实际制造过程中可能遇到的高温条件，研究者使用了RTA方法，以了解这些接触结构在不同温度下的稳定性。研究发现，合金接触的热稳定性较好，直到260°C时才表现出轻微的电阻变化，而非合金接触在300°C之前保持稳定。这表明非合金接触可能在更高的温度下仍能保持其欧姆特性，这对于需要更高工作温度的器件可能是有利的。 此外，论文还讨论了Si3N4沉积对欧姆接触的影响。由于在MMIC制造中经常使用Si3N4作为保护层，研究者通过PECVD处理来研究这一过程可能带来的热影响。这个环节对于理解器件在后续加工步骤中的行为至关重要，因为任何对接触性能的破坏都可能影响最终器件的性能和可靠性。 这篇论文深入探讨了InP基HEMTs中合金和非合金欧姆接触的热稳定性，并提供了实际制造环境中考虑的关键参数。这些发现对于优化HEMT设计、改进制造工艺以及提升毫米波集成电路的性能具有重要意义。