Исследование формирования омических контактов Au/Mo/Ti с пониженным сопротивлением к эпитаксиальным слоям алмаза p-типа

Abstract

The formation of ohmic Au/Mo/Ti contacts to epitaxial p-type diamond films is studied. The effect of annealing on the electrical and structural properties of contacts has been investigated. It was shown that during rapid thermal annealing, the outer layer of gold protects the contact system from oxidation up to a temperature of 850°C, unlike the simplified Au/Ti system, which is more common in modern works. In Au/Ti structures without a Mo layer after high-temperature annealing, effective diffusion of titanium into the gold layer occurs, which reduces its protective properties and accelerates the diffusion of oxygen to the boundary with the diamond. Oxidation of the Ti/C contact region blocks the formation of a conductive layer of titanium carbide with high adhesion at the border with diamond. The role of various factors in reducing the contact resistance is compared: annealing for the formation of titanium carbide, heavy doping of diamond with boron atoms, and crystalline perfection of epitaxial diamond substrates. For doped epitaxial films grown on single-sector quality substrates, non-annealed ohmic contacts with a record contact resistance of 4•10<-7> Ω•cm<2> were obtained.

Формирование Омических Контактов К Слою Алмазоподобного Углерода, Осажденному На Диэлектрическую Алмазную Подложку

“…В частности, большая энергия активации примесей алмаза затрудняет построение приборов с протеканием тока, поскольку усложняется получение омических контактов с низким удельным контактным сопротивлением ρ cont . В литературе описан метод формирования омических контактов к монокристаллу алмаза с применением карбидообразующих металлов [2,3]. В недавней работе [3] изготовлены невплавные омические контакты Au/Mo/Ti к эпитаксиальным пленкам алмаза p-типа с ρ cont = 4 • 10 −7 Ом • см 2 и исследовано влияние отжига на их свойства.…”

“…В литературе описан метод формирования омических контактов к монокристаллу алмаза с применением карбидообразующих металлов [2,3]. В недавней работе [3] изготовлены невплавные омические контакты Au/Mo/Ti к эпитаксиальным пленкам алмаза p-типа с ρ cont = 4 • 10 −7 Ом • см 2 и исследовано влияние отжига на их свойства. Оказалось, что слой молибдена при отжиге препятствует диффузии титана в золото и окислению контактной области Ti/C.…”

Использование импульсного лазерного отжига для формирования омических контактов Mo/Ti к алмазу

“…Для такого отжига необходимо формировать дополнительные защитные слои, препятствующие диффузии кислорода через внешнюю поверхность, например Au/Pd/Ti или Au/Mo/Ti. Роль отдельных защитных слоев металла -Au и Mo -изучалась в [5]. В работах [6][7][8] исследовалось формирование карбида титана на границе титан−алмаз (или аморфный углерод) при отжиге в высоковакуумной установке при давлении 10 −6 −10 −7 Torr [6,7] либо в атмосфере высокочистого гелия [8].…”