TW538549B - Ohmic contact to p-ZnTe - Google Patents

Description

538549 _案號 91111391 五、發明說明（1) #發明範圍 年月日_ 構，可運用在二 等半導體元件 本發明係有關於一種p型歐姆接觸結 極體（diode )及電晶體Uransist〇r ) 上0 #發明背景 一在一般的情況下，電能是經由金屬電極來驅動半導體 元件孟屬電極和半導體介面間的電阻可分為歐姆接觸 (ohmic contact)和蕭特基接觸（sch〇ttky 。 在大夕數的元件上，我們所希望的是具有電流和電壓良好 線性關係的歐姆接觸。通常在金屬和半導體的接觸上，會 有空乏區的形因而造成位障，此時可利用提高和金屬 接觸之半導體材料之摻雜濃度，使電子容易穿隧位障，可 有效的降低接觸電阻。 在砸化鋅（ZnSe)系或其三元及四元材料上，n型重 摻雜很容易達成，一般可達1〇E19/cm3以上，因此製作nS 歐姆接觸較為簡單；但其p型摻雜約只能達到5 χ l〇E17/Cm3左右，使得在硒化鋅系元件上做ρ型歐姆接觸較 為困難。在習知技藝中，欲使ρ型金屬電極有歐姆電阻的 特性，需要再加鍍一層ρ型碲化鋅（p —ZnTe)，因碲化鋅 本身具有P型的性質，且對其做p型重摻雜較容易，一般約 在10E18/cm3以上，之後才在其上鍍以金/鈀（Au/pd)或 把/ 顧/ 金（Pd/Pt/Au)或金/鈾 / 鈦/鎳等 金屬薄膜做ρ型歐姆接觸，其歐姆接觸機制是建立在適當 功函數的匹配；而本發明則是建^在提高和金屬接觸之丰

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五、發明說明（2) 導體材料之摻雜濃度 #發明標的及概述 歐姆的’在提出—種具有良好接觸電阻之p型 人金ίίϊΐ。其為，在p型碌化辞薄膜上成長金、金鈹 I目Ϊ 薄膜做如端歐姆接觸之金屬薄膜來達成 之ΖΙΪ:步說明本發明之結構及特性，可由下文詳細 之描违而能有更清楚的認識。 #詳細描述 在具體實施例（結構一）中’請參閱 :P.型歐姆接觸結構，係先成長第一層（標示ι〇)ρ型碲化 :方ΐΐ 20) ’生長於前述第-層（標示1〇)的 上万，為金鈹合金’金/鈹比99/1，厚度100nm。 t發明之另一具體實施例（結構二），冑參閱第2 Θ ，第一層（標示30)為口型碲化辞；第二層（標示4〇 長於前述第一I (標示30)的上方，為鉻金屬層， 子又Onm，第三層（標示50)，生長於前 40)的上方，為金鈹合金，金/鍵比99/1，/度10層0二考:不 本發明之另一具體實施例（結構三），請參閱第3 β ，第一層（標示6〇)為Ρ型碲化辞；第二層（標示7〇 ^ i生長於前述第一層（標示60 )的上方，為鉻金屬層 ^標示70 ) ’厚度⑺⑽；第三層（標示8〇)，生長於前述 弟二層（標示7i)的上方，為金鈹合金層，金/鈹比

538549 _案號 91111391 五、發明說明（3) 9 9/1，厚度100nm ;第四層（標示9〇 )，生長於前述第三 層（標示30)的上方，為金金屬層，厚度1〇〇nm。 一 圖四是在相同退火時間三分鐘，不同溫度下，各 姆接觸結構之接觸電阻（Specific c〇ntact “。“邮“ • P c )知：化圖，由四點探針測量得到。我們可以 2〇(TC三分鐘的退火條件下，結構二（Au/AuBe)有最見低在的 P c 值1· 8E-6 Q-cm2 ;結構三（Au/AuBe/Cr )的晶片、 在250 °C時，有較佳的P c值2. 0E-6 Ω-cm2。圖五及圖、六 :別疋結構二及結構三在三分鐘，不同退火溫度下之電流 T~F，1 J 1 了 V )曲線圖，以電壓VF ( V )為橫軸、電流 明顯m顯-；’斜率愈大者，*電阻值愈小，兩張圖均 r捭右早杯二： 在圖五中顯示，結構二在2〇〇 有取好的歐姆電阻特性。在圖六中顯 Ξ:及=250。。最好’有最大斜率。此外，比較圖四 的穩定性’:原：歐姆接觸結構在高溫 發生之碲化鋅及金相互二ϊΐ退火（annealing)時可能 提高退火後的良率，象。因此，鉻金屬層有助 時間進行退火，但是、尚戸讓本裝置在幸父尚的溫度或較長的 高。再比較圖四金屬層反而會使接觸電阻提 標二⑷，也可為：銘⑷）、鈦

第7頁 其原因由於鈹原子^^善金層接觸電阻有很大的幫助， 之載子濃度增加所至。金：Ps型碲化鋅薄膜内’使薄膜内 外，亦用來保護金皱合^屬層的作用除了因應打線所需 538549 _案號91111391_年月日__ 五、發明說明（4) (T i )等材料；此外，金金屬層（標示9 0 )亦可為多層金 屬層結構，材料可為：金（Au)、铭（A1)、鈦（Ti) 等。前述之鉻（Cr)金屬層（標示40及70)，亦可為各種具 恰當特性之材料，例如：鎳（N i )、鈦（T i )、鈀（Pd )、鉑（Ρΐ )等。 #圖例簡述 第1圖係本發明中之一具體實施例的結構示意圖。 第2圖係本發明中之另一具體實施例的結構示意圖。

第3圖係本發明中之另一具體實施例的結構示意圖。 第4圖是不同歐姆接觸結構在三分鐘不同溫度的退火條件 下之接觸電阻變化圖，由四點探針測量得到。 第5圖是結構二在三分鐘不同溫度的退火條件下之電流-電 壓測量曲線圖。 第6圖是結構三在三分鐘不同溫度的退火條件下之電流-電 壓測量曲線圖。

#圖例符號說明 10 ρ型碲化鋅 20 金鈹合金 30 ρ型碌化鋅 40 鉻金屬層 50 金鈹合金 60 ρ型碲化鋅 70 鉻金屬層

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Claims (1)

1. 538549 - 91川邠1_年月日 條正_ 六、申請專利範圍 申请專利範圍： 1 · 種歐姆接觸結構，其係成長於p型碲化鋅薄膜上；其 為在P型碲化鋅薄膜上生長一金鈹合金層。 2.如申請專利範圍第1項之歐姆接觸結構，其中金鈹合金 層的組成範圍為：金/鈹原子比99/1至95/5。 3 ·如申請專利範圍第1項之歐姆接觸結構，其中金鈹合金 層的厚度為30至3〇〇nm。 4 · 種歐姆接觸結構，其係成長於p型碲化辞薄膜上，包 括： (I )在p型碲化鋅薄膜上生長一鉻金屬層； (Π )在前述鉻金屬層上生長一金鈹合金層。 5·如申請專利範圍第4項之歐姆接觸結構，其中鉻金屬層 的尽度為2至20nm。 6.如申請專利範圍第4項之歐姆接觸結構，其中金鈹合金 層的組成範圍為：金/鈹原子比99/1至95/5。 7·如申請專利範圍第4項之歐姆接觸結構，其中金鈹合金 層的厚度為30至300nm。 ^ 了種歐姆接觸結構，其係成長於p型碲化辞薄膜上，包 (I )在p型碲化鋅薄膜上生長一鉻金屬層； (Π)在前述鉻金屬層上生長一金鈹合金層； (瓜）在前述金鈹合金層上生長金金屬層。 9 ·如申請專利範圍第8項之鼢妞垃 峭之甌姆接觸結構，其中鉻金屬層 的厚度為2至20nm。 蜀增 1 〇 ·如申清專利範圍第8項 BH ~-----之k姆接觸結構，其中金鍍合金 第10頁 538549 _案號91111391_年月日 修正_ 六、申請專利範圍 層組成範圍為：金/鈹原子比99/1至95/5。 11·如申請專利範圍第8項之歐姆接觸結構，其中金鈹合金 層的厚度為30至3 00nm。 12·如申請專利範圍第8項之歐姆接觸結構，其中金金屬層 的厚度為50至5000nm。

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