A Study on Non-alloyed Ohmic Contact to Indium-Rich InGaAs for Ultra-High Frequency Applications
저자
발행사항
대전: 忠南大學校 大學院, 2020
학위논문사항
학위논문(박사)-- 忠南大學校 大學院: 전자전파정보통신공학과 반도체 및 회로 전공 2020. 8
발행연도
2020
작성언어
한국어
DDC
621.38 판사항(22)
발행국(도시)
대전
기타서명
A Study on Non-alloyed Ohmic Contact to Indium-Rich InGaAs for Ultra-High Frequency Applications
형태사항
vii, 116 p.: 삽화; 26 cm.
일반주기명
충남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
지도교수: 이희덕
참고문헌 수록
UCI식별코드
I804:25009-000000082945
소장기관
In this paper, I have investigated a pathway to mitigate the arsenic (As) cross-contamination on a back side Si wafer during GaAs growth by metal-organic chemical vapour deposition (MOCVD). Without a proper protocol doing a III-V on Si heterogeneous epitaxy, We have observed high levels of the As concentration on the back side Si wafer, easily in excess of 1 × 1020 atoms/㎤ by secondary ion mass spectrometry (SIMS) analysis and 1015 atoms/㎠ by total reflection X-ray fluorescence (TXRF) analysis, after GaAs growth on Si. This known level of contamination on wafers would disqualify them for fabrication in existing Si VLSI FABs.
In order to mitigate the As cross-contamination, we have proposed a SiO2 protection layer on the back side of the Si wafer. From both SIMS and TXRF analysis, the proposed scheme has dramatically lowered the back side as concentration to 1.5 × 1016 atoms/㎤ by SIMS and 1.0 × 1010 atoms/㎠ by TXRF.
And then, metal-semiconductor contact resistance of 10-8 Ωcm2 or less is required for fabrication of ultra-high-speed low-power devices. To this end, it was possible to achieve the desired contact resistance by changing the doping and material composition of the III-V compound semiconductor. In the III-V compound semiconductor, an InxGa1-xAs material with a small energy bandgap and fast electron mobility was used.
In the pre-treatment process before metal contact, a low contact resistance of about 2.5 times that of the other group was obtained in the group that gave the surface oxide film through a dip of HCl: DI (= 1:5) 60 sec. It was confirmed that at a concentration of doping concentration of 1x1019 atoms/cm3 or higher, there was little change in contact resistance according to the measurement temperature.
It will be said that the main mechanism of contact resistance is the movement of electrons through tunneling.
Finally, doping with teleium 5x1019 atoms/cm3 and using In0.7Ga0.3As material containing 70% indium concentration, a low and stable contact resistance of 3.6x10-8Ωcm2 was secured.
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