在N型GaAs上Ni/Au-Ge合金膜的冶金和电学性能

本文介绍了一种复合薄膜合金特性的实验研究结果,这种复合膜通常用于GaAs的欧姆接触。为了较好地了解这种接触的合金性质和电学性能之间的联系,对淀积于N型外延GaAs上并用Ni薄膜复盖的共晶组成的Au-Ge层做了研究。在很宽的合金温度和合金时间范围内,测量了Ni/Au-Ge/GaAs系统的势垒能量Ψ_(Bn)和特征接触电阻。用俄歇电子频谱和扫描电子显微镜获得Ni/Au-Ge/GaAs系统的冶金性能。用俄歇频谱与在同一设备内溅射腐蚀相结合的方法,测定Ni/Au-Ge/GaAs接触在合金前后所有组份随深度的分布。在低于Au-Ge共熔温度下进行热处理的样品中,发现Ni迅速地穿过Au-Ge层,聚集在GaAs界面上,而且Ψ_(Bn)的有效值增加到Ni/GaAs肖特基二极管的数值。在高于Au-Ge共熔温度热处理的样品中,获得了欧姆接触性能,而且发现在GaAs界面存在Ni是获得均匀合金接触表面的原因。在所有合金温度和时间下,由于GaAs分解,总有Ga的外扩散和表面积累现象。Ga的外扩散似乎可以用非常低的激活能来表征。