Mecanismo de formación de barrera Schottky y estabilidad térmica en contactos Cu/metal-silicio sin Au a la heteroestructura GaN-cap/AlGaN/AlN-spacer/GaN-on-Si
Autores: Wzorek, Marek; Ekielski, Marek; Piskorski, Krzysztof; Tarenko, Jarosaw; Borysiewicz, Micha A.; Brzozowski, Ernest; Taube, Andrzej
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Mecanismo de formación de barrera Schottky y estabilidad térmica en contactos Cu/metal-silicio sin Au a la heteroestructura GaN-cap/AlGaN/AlN-spacer/GaN-on-Si
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Metal-silicio
Contactos
Tapa de GaN
AlGaN
Estabilidad térmica
Barrera de Schottky
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 45
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se investigaron contactos basados en metal-silicio a la heteroestructura GaN-cap/AlGaN/AlN-spacer/GaN-on-Si. Se fabricaron y caracterizaron diodos Schottky planares con ánodos cubiertos de Cu que comprendían capas de silicio de diversas composiciones metal-silicio (M-Si) en términos de sus parámetros eléctricos y estabilidad térmica. Los contactos investigados incluyeron capas de Ti-Si, Ta-Si, Co-Si, Ni-Si, Pd-Si, Ir-Si y Pt-Si. También se examinaron diodos de referencia con ánodos de Cu puro o Au/Ni. Para probar la estabilidad térmica, se sometieron dispositivos seleccionados a pasos de recocido sucesivos en vacío a temperaturas incrementales de hasta 900 grados Celsius. Los ánodos Cu/M-Si mostraron una estabilidad térmica significativamente mejor que el contacto de Cu de una sola capa, y en la mayoría de los casos superaron la estabilidad del contacto de referencia Au/Ni. Las funciones de trabajo de las capas delgadas pulverizadas se determinaron para apoyar la discusión del mecanismo de formación de la barrera Schottky. Se concluyó que las alturas de barrera dependían de la composición M-Si, aunque no dependían de la función de trabajo de las capas. Un modelo extendido y unificado de formación de la barrera Schottky sirvió de base para explicar el comportamiento eléctrico complejo de los dispositivos bajo investigación.
Descripción
En este estudio, se investigaron contactos basados en metal-silicio a la heteroestructura GaN-cap/AlGaN/AlN-spacer/GaN-on-Si. Se fabricaron y caracterizaron diodos Schottky planares con ánodos cubiertos de Cu que comprendían capas de silicio de diversas composiciones metal-silicio (M-Si) en términos de sus parámetros eléctricos y estabilidad térmica. Los contactos investigados incluyeron capas de Ti-Si, Ta-Si, Co-Si, Ni-Si, Pd-Si, Ir-Si y Pt-Si. También se examinaron diodos de referencia con ánodos de Cu puro o Au/Ni. Para probar la estabilidad térmica, se sometieron dispositivos seleccionados a pasos de recocido sucesivos en vacío a temperaturas incrementales de hasta 900 grados Celsius. Los ánodos Cu/M-Si mostraron una estabilidad térmica significativamente mejor que el contacto de Cu de una sola capa, y en la mayoría de los casos superaron la estabilidad del contacto de referencia Au/Ni. Las funciones de trabajo de las capas delgadas pulverizadas se determinaron para apoyar la discusión del mecanismo de formación de la barrera Schottky. Se concluyó que las alturas de barrera dependían de la composición M-Si, aunque no dependían de la función de trabajo de las capas. Un modelo extendido y unificado de formación de la barrera Schottky sirvió de base para explicar el comportamiento eléctrico complejo de los dispositivos bajo investigación.