Свойства высокотемпературных омических контактов к гетероструктурам 3C-SiC/Si

Колесникова, Анна Алексеевна

Свойства высокотемпературных омических контактов к гетероструктурам 3C-SiC/Si тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

Колесникова, Анна Алексеевна АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Самара МЕСТО ЗАЩИТЫ

2006 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.10 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Свойства высокотемпературных омических контактов к гетероструктурам 3C-SiC/Si»

Автореферат диссертации на тему "Свойства высокотемпературных омических контактов к гетероструктурам 3C-SiC/Si"

На правах рукописи

Колесникова Анна Алексеевна

СВОЙСТВА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ОМИЧЕСКИХ КОНТАКТОВ К

ГЕТЕРОСТРУКТУРАМ ЗС-81С/81

01.04.10 - физика полупроводников

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Самара - 2006

Работа выполнена в Самарском государственном университете.

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Комов Александр Николаевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Зынь Владислав Иванович; доктор технических наук, Леонович Георгий Иванович

Ведущая организация: Ульяновский государственный университет

Защита состоится «23» ноября 2006 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.218.01 при Самарском государственном университете по адресу: 443011, Самара, ул. Академика Павлова, д.1, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Самарского государственного университета.

Автореферат разослан » октября 2006г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.А.Жукова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Современная полупроводниковая электроника в значительной степени базируется на использовании гетеропереходов, как более общего типа переходов в полупроводниках. Это связано с возможностью управления в полупроводниковых приборах шириной запрещенной зоны и другими свойствами полупроводника. Применение гетеропереходов позволяет существенно улучшить основные параметры полупроводниковых приборов: такие как мощность, чувствительность, КПД, рабочие частоты и т.д. В ряде случаев, использование гетеропереходов дает возможность создания новых типов приборов. Полупроводниковые материалы группы БЮ, обладающие высокой подвижностью электронов и более широкой шириной запрещенной зоны по сравнению с 81, могут обеспечить улучшение электрических характеристик силовых приборов, в т.ч. при высокой температуре.

Способы получения полупроводниковых структур на основе монокристаллических подложек £7С и на основе гетероструктур на кремниевых подложках разнообразны. Однако технология получения определяющим образом влияет на возможности разработки определенного класса приборов, а также на электрофизические характеристики омических контактов для функциональных элементов этих приборов.

Большой интерес к исследованию свойств омических контактов к структурам на основе карбида кремния обусловлен возможностью создания на их основе высокотемпературных, ради ацион н о-у стонч и вых приборов электронной техники различного назначения.

Для практического применения необходимо изучение различных параметров и свойств омических контактов к гетероструктурам ЗС-51С/8(. Наиболее актуальной задачей на настоящий момент являются исследования переходных сопротивлений и рекомбинационных свойств контактов, потому что они позволяют оценить влияние омических контактов на работу приборов.

В связи с этим целью работы является исследование свойств омических контактов к эпитаксиальным пленкам ЗС-БЮ, полученных на кремниевых подложках химическим газотранспортным методом.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи*.

1. Определить атомно-кристаллическую, морфологическую структуры и количественный состав гетероэпитаксиальных пленок карбида кремния как составной части системы контакт-полупроводник;

2. Выбор модели и расчет энергетической зонной диаграммы для анизотипных гетеропеходов;

3. Исследовать особенности электрофизических свойств гетеропереходов ЗС-n-SiC/p-Si, полученных диффузионным методом из неограниченного источника;

4. Разработать методику формирования омических контактов к гетероструктурам ß-n-SiC/p-Si, работоспособных при высоких при высоких температурах (до 550 °С);

5. Изготовить и исследовать свойства контактных систем Ni, (Ni-Si) к ß-n-SiC/p-Si.

Научная новизна. В представленной работе впервые проведен комплексный анализ свойств гетероэпитаксиальной структуры ß-n-SiC/p-Si. Установлено, что морфология поверхности влияет на контактное сопротивление. Высокое значение шероховатости поверхности увеличивает область контакта, что приводит к уменьшению контактного сопротивления.

Получены омические контакты к гетероструктурам 3C-n-SiC/p-Si с низким контактным сопротивлением (дня системы Ni-n-SiC р^-Ю*4 Ом-см2), работающие вплоть до температуры 550°С

Разработана методика изготовления омических контактов на основе Ni к эпитаксиальным пленкам 3C-n-SiC. Проведены структурные исследования контактных систем Ni, Ni-Si к эпитаксиальным пленкам 3C-n-SiC. Показано, что после отжига образцов при температуре 800 °С в контактном слое формируются две различные фазы силицида никеля NiSi и NiSi2. Зависимость удельного контактного сопротивления от температуры термообработки для контактов к 3C-n-SiC/p-Si обладает явно выраженным минимумом при температуре термообработки 1100°С.

Исследования термостойкости контактов показали» что контактная система (Si-Ni)-n-SiC/p-Si является стабильной.

Практическая ценность работы. Полученные данные о параметрах и свойствам омических контактов к гетероэпитаксиальным структурам ЗС-п-SiC/p-Si могут использоваться как при разработке высокотемпературных, радиационно-устойчивых приборов электронной техники различного назначения, так и при изучении свойств и характеристик полупроводниковых структур.

При выборе типа контакта необходимо учитывать, что при температуре отжига до TSO^C вольт-амперная характеристика имеет нелинейный вид, обусловленный наличием барьера Шоттки на границе раздела металл-полупроводник. После термообработки при температуре выше 750°С вольт-амперная характеристика имеет линейный вид.

При формирование контактной системы на основе никеля методом магнетронного распыления следует учитывать, что при отжиге происходит

взаимное проникновение никеля и карбида кремния. Никель взаимодействует с кремнием с образованием силицидов вида Ni2Si. Образование NiiSi играет важную роль в формировании омического контакта n-типу SiC. При образовании силицида по реакции 2Ni + Si = N12S1 из-за отклонения от стехиометрического состава на поверхности выделяется свободный углерод, который ухудшает адгезию.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Гетероэпитаксиальные пленки 3C-n-SiC на Si, полученные диффузионным методом из неограниченного источника, являются монокристаллическими, морфология поверхности пленок зеркальная, состав гетероэпитаксиальных пленок SiC по толщине близок к стехиометрическому. Концентрация примесей в пленках составляет 1018 см"3.

2. Применение зонной диаграммы гетероструктур p-SiC/Si, рассчитанной с использованием экспериментально определенных значений концентраций примесей исследуемых пленок SiC для случая резкого р-п-перехода и в отсутствии состояний на границе раздела полупроводников, для моделирования электрофизических параметров гетероструктур ы,

3. Образование двух фаз силицида никеля NiSi и NiSi2 в контактном слое (Ni-Si)-p-n-SiC/p-Si после отжига при температуре 1000 °С, которые способствуют оптимизации удельного переходного сопротивления.

4. Стабильность омических контактов на основе системы (Si-Ni) к гетероструктуре 3C-n-SiC/p-Si в области температур до 550 °С.

Апробация работы* Основные результаты диссертационной работы были доложены на Международной конференции «Кремний-2003» (Москва, 2003 г.), Девятой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (Красноярск, 2003 г.), V международной конференции «Оптика, оптоэлектроника и технологии» (Ульяновск, 2003 г.), 2 межрегиональной научной школе «Материалы нано-, микро- и оптоэлектроники: физические свойства и применение» (Саранск, 2003 г.), V Всероссийской молодежной конференции по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике (Санкт-Петербург, 2003), IX Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники» (Таганрог, 2004), III International interdisciplinary scientific conference NBATT-21 (Петрозаводск, 2004 г.), Ill межрегиональной научной школе «Материалы нано-, микро- и оптоэлектроники: физические свойства и применение» (Саранск, 2004 г.), V

международной многопрофильной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2004 г.), IV международной научной конференции «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии» (Кисловодск, 2004 г.), Десятой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (Москва, 2004 г.), международной научно-практической конференции «Составляющие научно-технического прогресса (Components of scientific and technical progress)» (Тамбов, 2005 г.), Одиннадцатой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (Екатеренбург, 2005 г.), международной научно-технической конференции «Датчики и системы-2005» (Пенза, 2005 г.), Первом международном форуме «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2005 г.), конференции «Концепции симметрии и фундаментальных полей в квантовой физике XXI века» ("Concepts of Symmetry and Fundamental Fields in Quantum Physics of the XXIst century11) (Самара, 2005 г.), V Международной научно-технической конференции «Электроника и информатика — 2005» (Москва, 2005 г.), IV межрегиональной научной школе «Материалы нано-, микро- и оптоэлектроники: физические свойства и применение» (Саранск, 2005 г.), конференции «Проблемы фундаментальной физики XXI века» (Самара, 2005 г.), 6-ой международной научной конференции «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии» (Кисловодск, 2006 г.), VIII международной конференции «Оптика, олтоэлектроника и технологии» (Ульяновск, 2006 г.)

Работа выполнялась при поддержке областных грантов для студентов, аспирантов и молодых ученых в 2005 и 2006 годах.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 20 печатных работ, в том числе 5 статей, 15 докладов на научно-технических конференциях и семинарах. 1 патент на полезную модель.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы из 152 наименований, содержит 45 рисунков, 6 таблиц. Общий объем диссертации составляет 133 стр.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко обосновывается актуальность темы исследований, сформулированы цель и основные задачи исследований, отмечены новизна, научная и практическая важность полученных результатов, приведены основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава «Модель омического контакта металл-полупроводник» носит обзорный характер. В этой главе приведены сведения о физической

модели контакта металла с полупроводником, о реальных переходах металл-полупроводник, рассмотрены методы измерения удельного переходного сопротивления омических контактов. Кроме того, в ней проанализированы омические контакты к различным модификациям карбида кремния.

На основании проведенного обзора установлено, что имеющие в литературе данные по омическим контактам к SiC не позволяют определить механизм их формирования. Показана возможность использования к качестве контактных покрытий целого ряда материалов. Но до сих пор наблюдаются существенные различия в экспериментальных результатах, полученных различными авторами даже при использовании одинаковых контактных систем. Такие различия свидетельствуют о существенном влиянии технологических условий на процессы формирования омических контактов к карбиду кремния. Также отсутствует полная информация о факторах, влияющих на величину удельного переходного сопротивления контактов.

Во второй главе «Характеристика гетероструктуры и ее влияние на контактные системы металл-полупроводник» представлены результаты исследований атомно-кристаллической, морфологической структуры и количественного состава гетероэпитаксиальных пленок карбида кремния на кремниевой подложке, вольт-амперные и вольт-фарадные характеристики исследуемые структур; приведены расчеты параметров энергетических диаграмм анизотипных гетеропереходов 3C-SiC/Si вблизи границы раздела полупроводников с использованием экспериментальных значений концентраций примесей в полупроводниках.

В работе гетероэпитаксиальные структуры 3C-SiC/Si получены по диффузионной технологии. В отличие от традиционного CVD процесса рост пленок карбида кремния по диффузионной технологии происходит за счет встречной диффузии потока атомов углерода в матрицу кремния и атомов Si к поверхности. Гетерограница SiC/Si движется вглубь подложки кремния, т.е. пленка SiC растет за счет подложки кремния. Таким образом, снижается уровень неконтролируемого легирования примесей в процессе выращивания пленок карбида кремния.

Методом сканирующей зондовоЙ микроскопии исследована морфология пленки 3C-SiC/Si. На (рисунок 1) показано изображение поверхности пленки 3C-SiC толщиной 2,7 мкм, выращенной на кремниевой подложке при следующих условиях: Т„= 1360°С; Vh= ЗОл/час. Скорость осаждения пленок составляла около 1,5 мкм/час. На поверхности пленки наблюдаются маленькие ямки порядка 60-100 нм в поперечном размере, Ra — средняя шероховатость (Roughness average) составляет 1,8 нм, средняя высота - 25,6 нм.

Электронографические исследования поверхности структур 3C-SiC/Si показали, что морфологию поверхности исследуемых пленок можно считать зеркальной.

Рисунок 1 - Морфология плёнки 3C-n-SiC/p-Si в 3D виде, полученном на АСМ микроскопе в контактном режиме

Состав и состояние поверхности пленок 3C-SiC/Si исследованы методом электронной Оже-спектрос копии. Показано, что состав полученных гетероэпитаксиальных пленок 3C-SiC по толщине близок к стехиометрическому. Установлено, что весовая концентрация атомов кремния в пленках составляет 57-5-68%, углерода 27-1-32%, кислорода 5-5-7%. Концентрация атомов кислорода является допустимой.

В работе определены параметры энергетических диаграмм идеальных гетеропереходов SiC/St с использованием значений экспериментально определенных значений концентраций примесей исследуемых пленок карбида кремния. Определены изгибы энергетических зон, толщина слоев объемного заряда в полупроводниках, контактная разность потенциалов на переходе. Расчеты проведены для случая резкого р-п-перехода и в отсутствии состояний на границе раздела полупроводников. Выбрана наиболее подходящая модель для описания токопереноса в исследуемых гетероструктурах SiC/Si, рассмотрены электрофизические свойства 3C-SiC.

Принципиальное отличие гетероэпитаксиальных структур от монокристаллических образцов в плане проведения электрофизических измерений состоит в наличии в структурах SiC/Si массивной подложки, толщина которой (З70-И00 мкм) заметно превосходит толщину слоя SiC (2-s-3,2 мкм). Иначе говоря, подложка может шунтировать эпитаксиальный слой. Изучение энергетических диаграмм показало, что между подложкой и слоем SiC существует потенциальный барьер, «развязывающий» слой и подложку по току, так что эпитаксиальный слой оказывается электрически изолированным от подложки.

Исследованы ВАХ и ВФХ характеристики, которые являются основными характеристиками полупроводникового гетероперехода. ВФХ гетероперехода ЗС-SiC/Si линейна в координатах С"2 (емкость) от напряжения, что указывает на образование резкой гетерограницы. Из ВФХ определено значение контактной разности потенциалов равное 2,4 эВ. Показано, что для описания прохождения тока через анизотипный гетеропереход SiC/Si лучше всего подходит эмиссионно-рекомбинационная модель. Установлено, что в гетеропереходе

п-8Ю/р-31 высота потенциального барьера для дырок намного больше, чем для электронов, поэтому при рассмотрении протекания тока через переход можно ограничиться только электронной составляющей тока и пренебречь дырочной:

(О

где А - коэффициент, слабо зависящий от температуры; ик - контактная разность потенциалов; и — приложенное внешнее напряжение; к — коэффициент Больцмана; Т — температура.

Третья глава «Структурные исследования контактной системы (N1-— гетероструктура ЗС-п-51С/р-8Ь> посвящена экспериментальному формированию топологии контактных площадок к гетероструктурам ЗС-п-БЮ/р-Зь структурному анализу контактных систем на основе никеля к эпитаксиальным пленкам ЗС-п-ЗЮ.

Проведенные исследования количественного состава пленок на основе никеля на гетероструктурах Р-БЮ-Б! методами рентгеноструктурного анализа и оже-спектроскопии, показывают формирование двух различных фаз силицида никеля N¡81 и №5¡2 в контактном слое после отжига образцов при температуре выше 800 °С. (рисунок 2).

2500

10 20 40 60

20(Ксс)

Рисунок 2.- Рентгеновская дифрактограмма для системы Ni/Si/Ni

Методом электронной оже-спектроскопии определены

концентрационные профили системы Ni/Si/Ni. После отжига при температуре около 800 °С наблюдалась реакция поверхностей Si/Ni, которая является результатом взаимодиффузии двух элементов, указывая на появление фазы NiSi*. В системе Ni/Si/Ni концентрация Si постепенно возрастает по глубине уровня металла.

Исследованы вольт-амперные характеристики контактов, полученных при различных температурах отжига (Т^). Установлено, что ВАХ при Тотж=750 °С линейна, что указывает на омическое поведение контактов.

Установлено, что контактное сопротивление зависит от морфологии

поверхности. Высокое значение шероховатости поверхности (30 - 110 нм) увеличивает область контакта, что приводит к уменьшению сопротивления.

В четвертой главе «Методика электрофизических исследований контактных систем N1, (Ыд-Б») - гетероструктура ЗС-п-81С/р-81 и анализ результатов» рассмотрены зависимость параметров омических контактов к гетероструктурам ЗС-п-8|С/р-81 от различных условий, приведен расчетно-статистический метод измерения сопротивления омических контактов, исследована стабильность параметров омических контактов.

Исследование зависимости удельного переходного сопротивления контактов металл-8¡С от температуры отжига в течении 10 минут показало наличие минимума при температуре 1000°С. Вольт-амперная характеристика становится линейной только после термообработки при температурах выше 750°С. Наименьшее контактное сопротивление получено для систем №-п-8Ю (р^-Ю^Омсм ).

После термообработки при температурах выше 750°С наблюдается уменьшение контактного сопротивления. Из определенного значения рс и зависимости рс(1) следует также, что без термообработки рассмотренные контакты являются выпрямляющими, а после термообработки они становятся омическими и удовлетворяют требованиям, предъявляемым им в технологии полупроводников.

Сразу после напыления высота барьера системы (81-№) - пЭЮ составляет фь=1Д2±0,002 эВ. При увеличении температуры термообработки контактной системы до 500°С высота барьера возрастает на 0,04эВ и достигает максимума фь=1,16±0,002 эВ (рисунок 3). Высота барьера системы металл - 5Ю слабо зависит от работы выхода электрона из металла и, в основном, определяется плотностью и энергетическим расположением поверхностных состояний в карбиде кремния. Было установлено, что высота барьера систем №-п81С и (51-N0 - пБЮ после длительной выдержки при температуре 600°С становится одинаковой.

1,4

.й-

0,2

Рисунок 3. - Зависимость высоты барьера контакта Ы1-п-8Ю (1) и (8к№)-п-БЮ (2) от температуры термообработки.

При дальнейшем повышении температуры термообработки высота барьера резко снижается, и контакт приобретает омический характер. Соответственно этому изменяется и переходное сопротивление контакта (рисунок 4). ВАХ становится линейной только после термообработки при температуре выше 950°С, а уменьшение контактного сопротивления при этом обусловлено изменением характера контакта. Из выпрямляющего он преобразуется в омический.

0 5 10^-

а> s

с а

1 3 10-

о.

с: о о 0> о

£ 1 10^-

ю t-х о

700 900 1100

Т,сС

Рисунок 4 - Зависимость удельного переходного сопротивления контакта (Si-Ni)-n-SiC/Si от температуры термообработки

Экспериментальные исследования морфологии поверхности Ni контакта до и после отжига показали, что в структуре контактной системы Si-Ni имеется окисный слой на поверхности контакта на границе с никелем, что объясняется наличием собственных окислов на карбиде кремния. Предполагается, что при дальнейшей термообработке контактной системы в инертной атмосфере происходит восстановление поверхности карбида кремния, что приводит к уменьшению содержания и его однородному распределению по контакту при повышении температуры термообработки.

Исследованы температурные вольт-амперные характеристики омического контакта к исследуемым гетероструктурам. Экспериментально установлено, что ВАХ контакта (Ni-Si)-n-SiC/p-Si имеет линейный вид даже при температуре 550 С(рисунок 5). Наблюдается небольшое увеличение удельного переходного сопротивления с увеличением температуры (рисунок 6). Такое поведение хорошо согласуется с литературными данными и объясняется увеличением рассеянных носителей при высокой температуре.

100 300 500

и, в т/с

Рисунок 5 - ВАХ контакта (М^О-п- Рисунок 6 - Зависимость удельного 51С/р-51 в интервале температур переходного сопротавления котакта (КьБО от комнатной до 550°С от температуры окружающей среды

На основе расчетно-статистического метода измерения сопротивления омических контактов была составлена расчетная программа и рассчитаны р и рс омических контактов N1, (N¡-81) к структурам ЗО-п^С/р-БЬ Результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1.

п/п омический контакт эксперим. знач. рс, Ом см2 после отжига. расчетные значения

р, Ом-см Рс Ом-см2

№ 4,3'10"3 7,5*10"4 3,75-10"' 2,86-10*' 4,9-10'3 1,06-10'3

Из таблицы 1 видно, что теоретически рассчитанные и экспериментально полученные значения удельного переходного сопротивления хорошо согласуются.

Исследования термостойкости контактов показали, что контактная система (Э 1-М)-п-81С/р-Б1 является термостабильной. Эти исследования показывают, что стабильность контактного сопротивления является следствием стабильности структуры и химического состава контакта ($1-Н1)-п-81С/р-51 после длительной выдержки (в течении нескольких часов) его при температуре 400°С. Значительного старения контактных систем не обнаружено, поэтому вполне можно считать эти контакты термостабильными.

В заключении сформулированы основные выводы, полученные в работе.

////

. ■ I»

| 7 10^4

<в

1 5 10"4-

о.

0 3 10"-)

ц 4)

1 1 ю4Н

а п в

1 с

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. С помощью рентгеновского и электронографического методов установлено, что полученные гетероэпитаксиальные пленки 3C-SiC имеют монокристаллическую структуру. Установлено, что морфология поверхности гетероэпитаксиальных пленок SiC зеркальная. Методом Оже-спектроскопии показано, что состав фазы ß-SiC отвечает стехиометрическому. Выполнена оценка концентрации легирующей примеси, исходя из ВФХ. Концентрации легирующей примеси составила I018 см*3.

2. Определены параметры энергетических диаграмм идеальных гетеропереходов SiC/Si с использованием экспериментально определенных значений концентраций примесей исследуемых пленок карбида кремния. Расчеты проведены для случая резкого р-п-перехода и в отсутствии состояний на границе раздела полупроводников.

3. Структурное исследование и оже-спектроскопия контактной системы показали, что отжиг с целью стабилизации свойств приводит к формированию промежуточной фазы силицида никеля, обладающего высокотемпературной стабильностью физико-химических свойств и удовлетворяющего основным требованиям к омическому контакту.

4. Получены омические контакты на основе контактной системы (Ni-Si) к гетероструктурам ß-n-SiC/p-Si, изготовленным диффузионным методом из неограниченного источника, с контактным сопротивлением p^lCT4 Ом см2 Показано, что стабилизация электрофизических свойств контактных систем № и (Ni-Si) к монокристаллической гетероструктуре ß-n-SiC/p-Si достигается отжигом при температуре не ниже 750 °С в течении 10 минут.

5. Зависимость удельного переходного сопротивления контактов Ме-ЗС-SiC/Si от температуры термообработки имеет явно выраженный минимум при Тот* — 1000 °С. Наименьшее контактное сопротивление и хорошую адгезию (отсутствие С-фазы на металлургической границе) имеет контактная система (Ni-Si)-n-3C-SiC/p-Si (p^lO"4 Ом см2).

6. Показано, что температурные вольт-амперные характеристики омических контактов до температуры 550 °С имеют линейный вид, т.е. не влияют на модель токопереноса.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ: Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых журналах и изданиях, утвержденных ВАК РФ:

1. Колесникова, А. А. Использование методов TLM для оценки сопротивления омических контактов, изготовленных к гетероструктурам ß-

SiC/Si /А. А. Колесникова, A. H. Комов // Вестник СамГУ. Естественнонаучная серия. - 2006. - № 2(42). - С. 155-160.

2. Колесникова, А, А. Экспериментальные характеристики датчиков СВЧ мощности на основе гетероструктур SiC/Si /А. Н. Комов, А. А, Колесникова, В. И. Чепурнов, А. В. Щербак // Вестник Тамб. гос. ун-та. - 2005. - № 6. - С. 143-146. Статьи, опубликованные в других изданиях:

1. Комов, А. Н. Тонкопленочная технология для получения преобразователей СВЧ излучения на основе SiC/Si / А. Н. Комов, А. А. Колесникова, JI. В. Курганская, А. В. Щербак // Известия высших учебных заведений,- Харьков -2006.-С. 80-84.

2. Колесникова, А, А. Особенности формирования омических контактов на основе Ni к гетерострукгурам p-n-SiC/Si /А. А. Колесникова Самарский государственный университет. Самара, 2005. 7 е., 3 назв. Рукопись деп. в ВИНИТИ РАН 15.12.05

3. Воловик, А. Н. Инерция носителей заряда в гетероструктурах SiC/Si /А, Н. Воловик, А. А. Колесникова, А. Н. Комов, А. В. Щербак /Самарский государственный университет. Самара, 2003. 5 е., 3 назв. Рукопись деп. в ВИНИТИ РАН

4. Комов, А, Н. Электрофизические свойства гетероструктур карбида кремния на кремнии в области сверхвысоких частот. /А. Н. Комов, А. А, Колесникова, А. В. Щербак // Международная научно-техническая конференция «Кремний-2003» сб. научн. тр./Изд-во МИЭТ . - Москва. - 2003. - С.227-229.

5. Колесникова, А. А. Бифункциональный преобразователь давления и температуры на основе структуры SiC/Si. /А, А. Колесникова Щербак А.В И Девятая Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых, сб. научн. тр. - Красноярск. - 2003. Ч. 1. - С.246-248.

6. Комов, А. Н. Технология датчиков физических величин на карбиде кремния. /А. Н. Комов, А. А. Колесникова, В. И. Чепурнов, А, В Щербак // Огггика. Оптоэлектроника. Технология, сб. научн. тр. — Ульяновск. - 2003. - С, 175.

7. Колесникова, А. А. Пленки карбида кремния и датчики на их основе /А. А. Колесникова, А. В Щербак // Материалы нано-, микро- и оптоэлектроники: физические свойства и применение, сб. научн. тр. — Саранск. - 2003. - С.88.

8. Колесникова, А. А. Технология получения структур p-SiC/Si и приборы на их основе /А. А. Колесникова, А. В Щербак, А. Н. Комов И Всероссийской молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике. сб. научн. тр. — СПб.: СПбГПУ. - 2003. - С.110

9. Комов, А. Н. Исследование гетероструктур карбид кремния на кремнии в области сверхвысоких частот /А. Н. Комов, А. А. Колесникова, В. И. Чепурнов, А. В Щербак //9 международная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники» сб. научн. тр. - Таганрог. - 2004. - С.110.

10. Колесникова, А А. Применение гетероструктур SiC/Si в области СВЧ диапазона /А. А. Колесникова, А, Н. Комов //International interdiscipHnaiy scientific conference NBATT-21] сб. научн. тр. — Петрозаводск. - 2004. - С.57-58.

11. Колесникова, А. А. Моделирование процесса дефектообразования в процессе роста ß-SiC-Si для высокотемпературной электроники /А, А. Колесникова, В. И. Чепурнов, А. В Щербак // Нано-, микро- и оптоэлектроника: физические свойства и применение, сб. научн. тр./Мордовский гос. ун-т им. Огарева. — Саранск. - 2005. - С. 100.

12. Колесникова A.A., Комов А.Н., Чепурнов В.И. Анализ дефектообразования при эндотаксии ß-SiC-St для датчиков физических величин // 5 международная многопрофильная конференция молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» сб. научн. тр. - Самара. - 2004. - С.80.

13. Яровой, Г. П. Безынерционные датчики СВЧ сигналов больших уровней мощности /Г. П. Яровой, А. Н. Комов, В. И. Чепурнов, А. А. Колесникова // Международная научно-техническая конференция «Датчики и системы-2005». сб. научн. тр. — Пенза. - 2005. - С.40.

14. Комов, А.Н. Особенности формирования омических контактов на основе NÍ к гетероструктурам ß-n-SiC/Si /А. Н. Комов, А. А. Колесникова, А. В, Щербак //Электроника и информатика - 2005. V Международная научно-техническая конференция: сб. научн. тр. Часть 1.-М.: МИЭТ. - 2005. -С. 131

15. Чепурнов, В.И. Формирование омических контактов на основе Ni к гетероструктурам ß-n-SiC/Si /В. И. Чепурнов, А. А. Колесникова, А. В. Щербак // Нано-, микро- и оптоэлектроника: физические свойства и применение, сб. научн. тр./Мордовский гос. ун-т им. Огарева. - Саранск. - 2005. - С.113.

16. Колесникова, A.A. Использование методов TLM для оценки сопротивления омических контактов, изготовленных к гетероструктурам ß-n-SiC/Si /А. А. Колесникова // Проблемы фундаментальной физики XXI века. сб. научн. тр./Самарский гос. ун-т. - Самара, 2005. - С. 39.

17. Колесникова, A.A. Гетероструктуры кубического карбида кремния на кремнии /А. А. Колесникова, В. И. Чепурнов // Проблемы фундаментальной физики XXI века. сб. научн. трУСамарский гос. ун-т. - Самара, 2005. — С. 45.

18. Колесникова, A.A. Особенности формирования омических контактов на основе Ni к гетероструктурам ß-n-SiC/Si /А. А.Колесникова //VIII международная конференция «Опто-, Наноэлектрони ка, нанотехнологии и микросистемная техника», сб. научн. тр. Ульяновск: УлГУ. - 2006. - С.43

19. Волноводная измерительная регулируемая головка с датчиком Холла : пат. на полезную модель Рос. Федерация / Комов А. Н., Колесникова А. А., Чепурнов В. И., Щербак А. В. ; заявитель и патентообладатель ООО «СиЦ-сенсор». -№ 2006116771/22(018236) ; заявл. 15.05.06.

Подписано в печать 13.10.2006 г. Формат 60x84 /16. Бумага офсетная. Печать оперативная. Объем 1,0 печ.л. Тираж 100 экз. Заказ № IZÍ8 443011, г. Самара, ул. Акад. Павлова, 1. Отпечатано ООО «Универс-групп»

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Колесникова, Анна Алексеевна

ВВЕДЕНИЕ.

1 МОДЕЛЬ ОМИЧЕСКОГО КОНТАКТА МЕТАЛЛ-ПОЛУПРОВОДНИК.

1.1 Физическая модель контакта металла с полупроводником.

1.2 Роль поверхностных состояний. Реальные переходы металл -полупроводник.

1.3 Модель омического контакта металл - полупроводник.

1.4 Методы измерения удельного переходного сопротивления омических контактов.

1.4.1 Удельное переходное сопротивление омического контакта.

1.4.2 Методы измерения удельного переходного сопротивления омических контактов.

1.5 Анализ омических контактов к карбиду кремния.

Выводы к разделу 1.

2 ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕТЕРОСТРУКТУРЫ 3C-SIC/SIИ ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА КОНТАКТНУЮ СИСТЕМУ МЕТАЛЛ-ПОЛУПРОВОДНЖ.

2.1 Диффузионная технология создания гетероэпитаксиальных структур 3C-SiC/Si с использованием твердофазного кремния и углерода.

2.2 Морфология поверхности гетероэпитаксиальных пленок 3C-SiC/Si.

2.3 Рентгеноструктурный анализ гетероэпитаксиальных пленок 3C-SiC/Si.

2.4 Электронографические исследования гетероэпитаксиальных пленок ЗС-SiC/Si.

2.5 Химический анализ состава гетероэпитаксиальных слоев 3C-SiC/Si.

2.5.1 Методика проведения количественного анализа состава.

2.5.2 Количественный анализ состава гетероэпитаксиальных пленок 3C-SiC/Si.

2.6 Гетеропереходы в системе карбид кремния.

2.6.1 Расчет параметров энергетической диаграммы анизотипного гетероперехода n-SiC/p-Si.

2.6.2 Расчет параметров энергетической диаграммы анизотипного гетероперехода p-SiC/n-Si.

2.6.3 Электрофизические свойства гетеропереходов n-SiC/p-Si.

Выводы к разделу 2.

3 СТРУКТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫ КОНТАКТ-ГЕТЕРОСТРУКТУРА B-SIC-SI.

3.1 Технологические операции формирования топологии контактных площадок к гетероструктурам SiC/Si.

3.1.1 Магнетронное распыление.

3.1.2 Фотолитография по металлу.

3.2 Анализ контактных систем Ni, Ni-Si, используемых для контактов к гетероструктурам (З-n-SiC/p-Si.

3.2.1 Влияние морфологии поверхности на поведение В АХ.

Выводы к разделу 3.

4 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ КОНТАКТНЫХ СИСТЕМ NI, NI-SI К В-N-SIC/P-SI И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ.

4.1 Омические контакты к гетероструктурам p-n-SiC/p-Si.

4.1.1 Исследование зависимости удельного переходного сопротивления от различных параметров.

4.1.2 Зависимость морфологии контакта от термообработки.

4.1.3 Температурные ВАХ контактных систем Ni, (Ni-Si)-p-n-SiC/p-Si.

4.2 Расчетно-статистический метод измерения сопротивления омических контактов к SiC.

4.3 Исследование стабильности свойств омических контактов к SiC.

Выводы к разделу 4.

Введение диссертация по физике, на тему "Свойства высокотемпературных омических контактов к гетероструктурам 3C-SiC/Si"

Актуальность темы.

Современная полупроводниковая электроника в значительной степени базируется на использовании гетеропереходов[ 1,2,3], как более общего типа переходов в полупроводниках. Это связано с возможностью управления в полупроводниковых приборах шириной запрещенной зоны и другими свойствами полупроводника. Применение гетеропереходов позволяет существенно улучшить основные параметры полупроводниковых приборов: такие как мощность, чувствительность, КПД, рабочие частоты и т.д. В ряде случаев, использование гетеропереходов дает возможность создания новых типов приборов. Естественно, что создание новых элементов с более высокими параметрами открывает новые возможности для микроэлектроники.

Высокотемпературная и радиационно-устойчивая полупроводниковая микроэлектроника становится самостоятельной ветвью развития твердотельной электроники, востребованной атомно-энергетическим комплексом, а именно, в датчиках автоматизированных систем управления. Одним из немногих материалов, способных надежно работать в экстремальных условиях является полупроводниковый карбид кремния в силу своих уникальных электрофизических свойств. Кроме того, можно достичь существенного расширения круга материалов электронной техники, создавая на их основе гетероэпитаксиальные структуры типа: кремний - карбид кремния[4-16].

Технологические подходы к получению полупроводниковых структур на основе монокристаллических подложек SiC и на основе гетероструктур на кремниевых подложках разнообразны. Кроме того, технологический фактор определяющим образом влияет на возможности разработки определенного класса приборов, а также на электрофизические характеристики омических контактов для функциональных элементов этих приборов. Основная причина и проблема заключается в том, что технология определяет физический механизм роста, а последний влияет на дефектообразование. Известны аналогичные исследования, выполненные для структур и гетероструктур, полученных соответственно методом сублимации и CVD - методом, но особенности данного процесса делают исследования актуальными как в теоретическом, так и в прикладном плане.

Большой интерес к исследованию свойств омических контактов к структурам на основе карбида кремния обусловлен как возможностью создания на их основе высокотемпературных, радиационно-устойчивых приборов электронной техники различного назначения[17,18], так и тем, что они позволяют изучать свойства и другие характеристики полупроводниковых структур.

Целью работы является исследование свойств омических контактов к эпитаксиальным пленкам 3C-SiC, полученных на кремниевых подложках химическим газотранспортным методом.

В соответствии с поставленной целью определены основные задачи исследования:

2. Выбор модели и расчет энергетической зонной диаграммы для анизотипных гетеропеходов;

3. Исследовать особенности электрофизических свойств гетеропереходов ЗС-п-SiC/p-Si, полученных диффузионным методом из неограниченного источника;

4. Разработать методику формирования омических контактов к гетероструктурам (З-n-SiC/p-Si, работоспособных при высоких при высоких температурах (до 550 °С);

5. Изготовить и исследовать свойства контактных систем Ni, (Ni-Si) к (3-n-SiC/p-Si.

Научная новизна работы заключается в том, что в ней:

В представленной работе впервые проведен комплексный анализ свойств гетероэпитаксиальной структуры p-n-SiC/p-Si. Установлено, что морфология поверхности влияет на контактное сопротивление. Высокое значение шероховатости поверхности увеличивает область контакта, что приводит к уменьшению контактного сопротивления.

Получены омические контакты к гетероструктурам 3C-n-SiC/p-Si с низким контактным сопротивлением (для системы Ni-n-SiC рс=7-10"4 Ом-см2), работающие вплоть до температуры 5 50°С

Разработана технология изготовления омических контактов на основе № к эпитаксиальным пленкам 3C-n-SiC. Проведены структурные исследования контактных систем Ni, Ni-Si к эпитаксиальным пленкам 3C-n-SiC. Показано, что после отжига образцов при температуре 800 °С в контактном слое формируются две различные фазы силицида никеля NiSi и NiSi2-Зависимость удельного контактного сопротивления от температуры термообработки для контактов к 3C-n-SiC/p-Si обладает явно выраженным минимумом при температуре термообработки 1200°С.

Исследования термостойкости контактов показали, что контактная система (Si-Ni)-n-SiC/p-Si является стабильной.

Практическая ценность работы. Полученные данные о параметрах и свойствам омических контактов к гетероэпитаксиальным структурам ЗС-п-SiC/p-Si могут использоваться как при разработке высокотемпературных, радиационно-устойчивых приборов электронной техники различного назначения, так и при изучении свойств и других характеристик полупроводниковых структур.

Экспериментальные исследования электрофизических свойств контактной системы показали, что при отжига до 750 С В АХ имеет нелинейный вид, обусловленный наличием барьера Шоттки на границе раздела металл-полупроводник. После термообработки при температуре выше 750 С В АХ имеет линейный вид. Это необходимо учитывать при выборе типа контакта.

Анализ состава по толщине контакта никеля к SiC после напыления и отжига показал, что при отжиге происходит взаимное проникновение никеля и карбида кремния. Никель взаимодействует с кремнием с образованием силицидов вида Ni2Si. Образование Ni2Si играет важную роль в формировании омического контакта n-типу SiC. При образовании силицида по реакции 2Ni +Si=Ni2Si из-за отклонения от стехиометрического состава на поверхности выделяется свободный углерод, который ухудшает адгезию.

Исследована зависимость удельного переходного сопротивления омических контактов от температуры в интервале 20°С - 550°С, которая показала, что заметных изменений их свойств не наблюдается.

На защиту выносятся следующие положения и результаты:

1А18 -3

10 см .

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: Международной конференции «Кремний-2003» (Москва, 2003 г.), V международной конференции «Оптика, оптоэлектроника и технологии» (Ульяновск, 2003 г.), V Всероссийской молодежной конференции по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике (Санкт-Петербург, 2003), III International interdisciplinary scientific conference NBATT-21 (Петрозаводск, 2004 г.), V международной многопрофильной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2004 г.), международной научно-практической конференции «Составляющие научно-технического прогресса (Components of scientific and technical progress)» (Тамбов, 2005 г.), международной научно-технической конференции «Датчики и системы-2005» (Пенза, 2005 г.), Первом международном форуме «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2005 г.), V Международной научно-технической конференции «Электроника и информатика - 2005» (Москва, 2005 г.), IV межрегиональной научной школе «Материалы нано-, микро- и оптоэлектроники: физические свойства и применение» (Саранск, 2005 г.), VIII международной конференции «Оптика, оптоэлектроника и технологии» (Ульяновск, 2006 г.)

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы из 152 наименований, содержит 45 рисунков, 6 таблиц. Общий объем диссертации составляет 133 стр.

Заключение диссертации по теме "Физика полупроводников"

Выводы к разделу 4

1. Исследованы зависимости электрофизических свойств металлических контактов из Ni, Ni-Si, к n-3C-SiC/Si и А1 к p-SiC/Si от различных технологических режимов получения. Омические контакты к эпитаксиальным пленкам 3C-SiC образуются в результате термообработки при оптимальных режимах.

2. Показано, что зависимость удельного переходного сопротивления контактов Me-3C-SiC/Si от температуры термообработки имеет явно выраженный минимум при Тотж = 1000 °С. Среди них наименьшее контактное сопротивление и хорошую адгезию имеет контактная система (Ni-Si)-n-3C-SiC/Si (рс=104 Ом см2).

3. Установлено, что экспериментально измеренные и теоретически рассчитанные значения р и рс омических контактов Ni, (Ni-Si) к n-SiC хорошо согласуются.

4. Исследование свойств омических контактов к 3C-SiC/Si при различных температурах и режимов больших плотностей показало, что для всех исследованных контактов не происходит существенного изменения их свойств. Наиболее стабильной по свойствам является система (Ni-Si)-n-3C-SiC/Si.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. С помощью рентгеновского и электронографического методов установлено, что полученные гетероэпитаксиальные пленки 3C-SiC имеют монокристаллическую структуру. Установлено, что морфология поверхности гетероэпитаксиальных пленок SiC зеркальная. Методом Оже-спектроскопии показано, что состав фазы (З-SiC отвечает стехиометрическому. Выполнена оценка концентрации легирующей примеси, исходя из ВФХ. Концентрации легирующей примеси составила 1018 см"3.

4. Получены омические контакты на основе контактной системы (Ni-Si) к гетероструктурам p-n-SiC/p-Si, изготовленным диффузионным методом из неограниченного источника, с контактным сопротивлением рс=10"4 Ом см Показано, что стабилизация электрофизических свойств контактных систем Ni и (Ni-Si) к монокристаллической гетероструктуре (3-n-SiC/p-Si достигается отжигом при температуре не ниже 750 °С в течении 10 минут.

5. Зависимость удельного переходного сопротивления контактов Me-3C-SiC/Si от температуры термообработки имеет явно выраженный минимум при Та1Ж= 1000 °С. Среди них наименьшее контактное сопротивление и хорошую адгезию имеет контактная система (Ni-Si)-n-3C-SiC/p-Si (рс=104 Ом см2).

6. Концентрация носителей заряда под контактом для образцов,

18 19 3 прошедших термообработку при 1000°С составляет 510-10 см .

7. Исследованы температурные вольт-амперные характеристики омических контактов. Показано, что до температуры 550 °С зависимость носит линейный характер.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Колесникова, Анна Алексеевна, Самара

1. Милне, А. Гетеропереходы и переходы металл-полупроводник /А. Милне, Д. Фойхт ; М.: Мир, 1975. 462 с.

2. Шарма, Б.Л. Полупроводниковые гетеропереходы /Б. JI. Шарма, Р. К. Пурохит ; М.: Советское радио, 1979. 232 с.

3. Зубрилов, А.С. Электрические свойства гетеропереходов 3C-SiC/Si /А. С. Зубрилов // ФТП. 1994. Т.28. Вып. 10. - С. 1742-1749.

4. Mtiller, St. G. Sublimation-Grown Semi-Insulating SiC for High Frequency Devices /St. G. Mtiller, M. F. Brady , W. H. Brixius , R. C. Glass, H.McD. Hobgood, J.R. Jenny , R.T. Leonard , D. P. Malta , A. R Powell, V. F. Tsvetkov ,

5. T. Allen, J. W. Palmour, С. H. Carter// Silicon Carbide and Related Materials, ISBN=0-87849-920-2. 2002. - pp. 216-219.

6. Аш, Ж. Датчики измерительных систем /Ж. Аш ; М.: Мир, 1992. -Кн.1 432 с.

7. Matsunami, Н. SiC Epitaxy on Non-Standard Surfaces /Н. Matsunami, T. Kimoto // Silicon Carbide and Related Materials. 2002. - pp. 765-768.

8. Ferro, G. Growth at High Rates and Characterization of Bulk 3C-SiC Material/ Gabriel Ferro , Carole Balloud, Sandrine Juillaguet , Patrice Vicente, Jean Camassel, Yves Monteil // Silicon Carbide and Related Materials. 2002. -pp.831-834.

9. Иванов, П. А. Полупроводниковый карбид кремния технология и приборы /П. А. Иванов, В. Е. Челноков // ФТП.- 1995. - Т.29. Вып.11. -С. 1921-1942.

10. Хениш, У. Р. Карбид кремния /У. Р. Хениш, Р. М. Рой; М.: Мир, 1972. 3 86 с.

11. Nagasawa, Н. Properties of Free-Standing 3C-SiC Monocrystals Grown on Undulant-Si(OOl) Substrate /Н. Nagasawa, K. Yagi, T. Kawahara , Naoki Hatta // Silicon Carbide and Related Materials, ISBN=0-87849-920-2. 2002. - pp. 177181.

12. Oliver, James D. Temperature Effects in SiC Epitaxial Growth/James D.Oliver// Silicon Carbide and Related Materials. 2002. - pp. 753-756.

13. Renzi, V. De Thin Film SiC Epitaxy on Si(lll) from Acetylene Precursor /V. De Renzi, R. Biagi, U. Del Pennino // Silicon Carbide and Related Materials. -2002.-pp. 631-634.

14. Alexander Lindquist, O.P. Infrared Optical Properties of ЗС, 4H and 6H Silicon Carbide /О.Р. Alexander Lindquist, H. Arwin, A. Henry, K. Jarrendahl// Silicon Carbide and Related Materials. 2002. - pp. 91-94.

15. Muto, H. Preparation of SiC/Si(l 11) Hetero-Epitaxial Junctions by PLD and Crystallographic and 1-V Characterization /Н. Muto, T. Asano, T. Kusumori // Silicon Carbide and Related Materials. -2002. -pp. 131-134.

16. Song, G.H. Co-Formation of Gate Electrode and Ohmic Contacts in SiC Power MOSFETs /G. H. Song , W. Bahng, N. K. Kim, S. C. Kim, K. S. Seo, E. D. Kim // Silicon Carbide and Related Materials. 2002. - pp. 313-314.

17. Стриха, В. И. Теоретические основы работы контакта металл-полупроводник /В. И.Стриха ; Киев: Наукова думка, 1974. 264 с.

18. Бузанева, Е. В. Об образовании поверхностного заряда на границе раздела металл- полупроводник /Е. В.Бузанева, В. И. Стриха, Г. Е Чайка //Укр.ФЖ/ 1983. - 28(4). - С. 575-581.

19. Као, К. Перенос электронов в твердых телах. /К.Као, В.Хуанг; М.:Мир. -1984. Т.1.-246 с.

20. Векилов, Ю. X. Электронная структура контакта металл -полупроводник /Ю. X. Векилов, В. Д. Вернер, Т. И. Егорова // Поверхн., Физика, химия, мех. 1985. - №12. - С. 103-110.

21. Вяткин, А. П. Поверхностно барьерные переходы в GaAs и роль таммовских состояний в их образовании /А. П. Вяткин, Н. К. Максимова, А. С. Поплавский, и др.// ФТПю - 1970. - 4(5). - С. 915-922.

22. Безрядин, С.Н., Векилов Ю.Х., Вернер В.Д., Егорова Т.П. Электронная структура контакта Al-Si /С. Н. Безрядин, Ю. X. Векилов, В. Д. Вернер, Т. И. Егорова // Поверхность. Физика, химия, мех. 1984. - №11. - С. 138-142.

23. Викилов, Ю. X. Теоретические модели контакта металл -полупроводник /Ю. X. Векилов, В. Д. Вернер, Т. И. Егорова // Поверхность. Физика, химия, мех. 1984. - в. 12. - С. 15-25.

24. Эйдукас, Д.Ю. Расчет ВАХ контакта металл полупроводник с сильнолегированном приповерхностном слое /Д. Ю. Эйдукас, Г. Б. Скоробогатас, А. К. Девейкис // Научн. тр. вузов Лит. ССР, Радиоэлектроника. - 1984. - 20(3). - С.102-113.

25. Ильиченко, В. В. Влияние сил изображения на вольт- амперную характеристику контакта металл альфа -Si /В. В. Ильиченко, В. И. Стриха // Изв.вузов, Физика - 1985. - №2. - С. 88-92.

26. Гусаков, В.Е. К расчету потенциальных диффузионного барьера пространственно ограниченной структуры металл- полупроводник /В. Е. Гусаков // Электр.техн., сер.2 Полупров.приборы. 1983. - в.4. - С. 6-10.

27. Векилов, Ю. К. Электронные состояния, локализованные на контакте металл-полупроводник / Ю. X. Векилов, В. Д. Вернер, Т. И. Егорова // Изв. вузов, Физика, 1989. №1.-С. 112-114.

28. Rideout, S, Crowell С. R. // Solid State Electron. 1970. - 13. -p. 933.

29. Crowell, C. R. Curent Transport in Metal-Semiconductor Barriers /С. R. Crowell, S. M. Sze // Solid State Electron. 1966. - 9. - p. 1035.

30. Зи, С. Физика полупроводниковых приборов: Т.1 /С. Зи ; М.: Мир, 1984

31. Chang, С. Y. Specific Contact Resistance of Metal-Semiconductor Barriers /С. Y. Chang, Y. K. Fang, S. M. Sze // Solid State Electron. 1971. - 14. -p. 541.

32. Yu, A. Y. Tunneling and Contact Resistance of Metal-Silicon Contact Barriers /А. Y. Yu et al // Solid State Electron. 1970. - V.14. - p. 239.

33. Нисков, В. Я. Измерение переходного сопротивления омических контактов к тонким слоям полупроводников /В. Я. Нисков // ПТЭ. 1971. -№1. - С. 235.

34. Reeves, G.K. Specific Contact Resistance using a Circular Transmission Line Model /G. К Reeves // Solid State Electron. 1980. - V.23. - p. 487.

35. Boberg, G. Contact Resistance Measurement of platinum-silicide and chromium contacts to highly doped n- and p-silicon /G. Boberg, L. Stolt, et al // Physica Scripta. 1981. - V.24. - p. 405.

36. Mak, L.R. Specific Contact Resistance Measurement on Semiconductor /L. R. Mak et al // J.Phys.E:Sei.Instrum. 1989. - V.22. - p. 317.

37. Rastegaev, V.P. Models for High Temperature SiC-metal Contact Resistance Investigation N. P. Rastegaev, S. Reshanov, et al // Trans.of the Third Intern. High Tempera! Conf. USA, 1996. p. 149.

38. Андреев, A.H. К вопросу об учете растекания тока в полупроводнике при определении переходного сопротивления омических контактов /А. Н.

39. Андреев, М. Г. Растегаева, В. П. Растегаев, С. Решанов // ФТП. 1998. - Т.32. В.7.-С. 832-837.

40. Колесникова, А.А. Бифункциональный преобразователь давления и температуры на основе структуры SiC/Si. /А. А. Колесникова, А. В Щербак // ВНКСФ-9. сб. научн. тр. Красноярск. - 2003. - С. 246-248.

41. Комов, А.Н. Технология датчиков физических величин на карбиде кремния. /А. Н. Комов, А. А. Колесникова, В. И. Чепурнов, А. В. Щербак // Оптика. Оптоэлектроника. Технология, сб. научн. тр. / Ульяновский гос. ун-т. Ульяновск. - 2003. - С. 175.

42. Колесникова, А.А. Пленки карбида кремния и датчики на их основе /А. А. Колесникова, А. В Щербак // Нано-, микро- и оптоэлектроника: физические свойства и применение, сб. научн. тр./Мордовский гос. ун-т им. Огарева. -Саранск. 2003. - С.88.

43. Колесникова, А.А. Применение гетероструктур SiC/Si в области СВЧ диапазона /А. Н. Комов, А. А. Колесникова // International interdisciplinary scientific conference NBATT-21. сб. научн. тр. Петрозаводск. - 2004. - С.57-58.

44. Комов, А.Н. Экспериментальные характеристики датчиков СВЧ мощности на основе гетероструктур SiC/Si /А. Н. Комов, А. А. Колесникова, В. И. Чепурнов, А. В. Щербак // Вест, тамбовского гос. ун-та. Тамбов. - 2005. -В.6.-С. 143-145.

45. Колесникова, А.А. Технология изготовления экспериментальных образцов преобразователей СВЧ мощности /А. А. Колесникова, А. В Щербак // ВНКСФ-11. сб. научн. тр. Екатеринбург. - 2005. - С. 110.

46. Яровой, Т.П. Безынерционные датчики СВЧ сигналов больших уровней мощности /Г. П.Яровой, А. А. Колесникова, В. И. Чепурнов и др. // Международной научно-техническая конференция «Датчики и системы-2005». сб. научн. тр. Пенза, 2005. - С.40.

47. Чепурнов, В. И. Высокотемпературные полупроводниковые датчики деформации, температуры /В. И. Чепурнов, А. Н. Комов, и др.//

48. Международной научно-техническая конференция «Датчики и системы-2005». сб. научн. тр. Пенза. - 2005. - С. 39.

49. Комов, А.Н. Полупроводниковые преобразователи больших уровней свч -мощности /А. Н. Комов и др.// Нано-, микро- и оптоэлектроника: физические свойства и применение, сб. научн. тр./Мордовский гос. ун-т им. Огарева. Саранск. - 2005. - С. 93.

50. Ustin, S. A. Supersonic Jet Epitaxy of Silicon Carbide on Silicon using methylsilane /S. A. Ustin, C. Long, W. Ho // Solid-State Electronics. 1998. - V.42. No. 12.-pp. 2321-2327.

51. Brander, R. Silicon Carbide Electrol Devices. /R. Brander// Electrol Record. -1969.-Vol 16.-pp. 329-333.

52. Дмитриев, B.A., Иванов, П.А., Коркин, И.В., Морозенко, Я.В., Попов, И.В., Сидорова, Т.А., Стрельчук, A.M., Челноков, В.Е. // ЖТФ. 1985. - 11. -С. 238.

53. Бритун, В.Ф., Дмитриев, В.А., Емельянова, И.В., Иванова, Н.Г., Попон, И.В., Чернов, М.А., Циунелис, В.Г. // ЖТФ. 1986. - 56. - С. 214.

54. Дмитриев В.А., Иванов П.А., Коркин И.В. и др. Карбидкремниевые р-п-структуры, полученные жидкостной эиитаксией/ //Письма в ЖТФ. T.l 1. В.4. -1985. - С.238-241.

55. Dmitnev, V.A. et al.//USSR Autlior Certificate N1726571, December 15.1991

56. Muench, W. Silicon Carbide Bipolar Transistor /W. Muench, P. Hoeck // Solid State Electron. 1978. - V.21. - pp. 479-480.

57. Shibahara, H. Fabrication of p-n-junction diodes using homoepitaxiellygrown 6H-SiC at low temperature by CVD /Н. Shibahara, N. Kuroda, H. Nishina, H. Matsunami // Spn.J.Appl.Phys. 1987. - V.26. - pp. 1815-1817.

58. Muench, W. Epitaxial deposition of silicon carbide from SiCl4 and C6H8 /W. Muench, J. Pfaffender // Thm.Sol.Films. 1976. - №31. - p. 39.

59. Campbell, R. Epitaxial grown of SiC by the termal Reduction Teclinique /R Campbell, T. Chy // J.Electr.Soc. 1966. - №8. - pp.825-828.

60. Suzuki, A. Epitaxial growth of SiC-single crystals by succesiv two-step CVD /А. Suzuki, K. Purukaeva, Y. Higashigaki //J.Crystgrowth. 1984. - №70. -pp. 287-290.

61. Nishino, S. Epitaxial growth and electric characteristics of cubic SiC on silicon IS. Nishino, H. Suhara, H. Ono, H. Matsunami //J.Appl.Phys. 1987. -V.61. - pp. 4889-4893.

62. Чепурнов, В.И. Способ получения карбида кремния / АС СССР №1436544 от 08.07.1988.

63. Комов, А.Н., Кочежов В.Ю., Чепурнов В.И. / АС СССР №223477 от 24.10.1984.

64. Tairov, Yu. M. Investigation of kinetic and thermal conditions of silicon carbide epitaxial layers growth from the vapor phase /Yu. M Tairov, Tsvetkov // Cryst Growth. 1979. - V.46. - pp. 403-409.

65. Barrett, D.L., McHugh, J.P, Hobgood, H.M., Hopkins, R.H., McMullin, P.G., Clarke, R.C. // J. Cryst. Growth. 1993. - 128. -C. 358.

66. Аникин, М. М. Технология полупроводниковых приборов. /М. М. Аникин, И. В. Попов, В. Е. Челноков ; Таллин: Валгус, 1984. С. 177-181

67. Miyarava, Т. Summary Abstract: Growth of 3C-SiC on silicon by molecular and ion beam epitaxy /Т. Miyarava, S. Yoshida, S. Misava, S. Gonda // Vac.Sci.Technol. -1985. V.3. - pp. 730-731.

68. Miyarawa, T. Molecular and ion beam epitaxy of 3C-SiC /Т. Miyarawa, S. Yoshida, S. Misava, S. Gonda // J.Appl.Phys.Lett. 1984. - V.45.- pp. 380382.

69. Kaneda, S. The growth of single crystal of 3C-SiC on Si substrate by МВБ method using multi electron beam heating /S. Kaneda, Y. Sakamoto, C. Nishi, M. Kanaya, S. Hannai //J.Appl.Phys. 1986. - V.25. - pp. 1307-1311.

70. Kaneda, S. MBE growth of 3C-SiC/6H-SiC and electric properties of its p-n-junction /S. Kaneda, Y. Sakamoto, T. Mihara, T. Tanaka // J.CrystGrowth. 1987. -V.81. - pp. 536-542.

71. Shobahara, R. 3C-SiC MOSFET devices /R. Shobahara, T. Saito, S. Noshino, H. Matsunami //Ext.Abstr.of the 18-th Intern.Conf. on Solid State Devices and Materials. Tokyo.- 1986.-pp.717-718

72. Sheridan, David C. Design of single and multiple zone junction termination extension structures for SiC power devices /David C. Sheridan et al // Solid-State Electronics.-2001 -№45.-pp. 1659-1664.

73. Gonzales, T. Physical models of ohmic contact for Monte Carlo device simulation /Т. Gonzales et al // Solid-State Electronics. 1996. - Vol. 39, No. 4. -pp. 555-562.

74. Iliadis, A.A. Ohmic metallization technology for wide band-gap semiconductors /А. A. Iliadis et al // Thin Solid Films. 2002. - 420-421. - pp. 478486.

75. Андреев, А.Н. Высота барьера в диодах Шоттки, сформированных на основе n-SiC-6H./A. Н. Андреев, А. А. Лебедев, М. Г. Растегаева и др. // ФТП. -1995. -Т.29. В. 10.-С. 1833-1843.

76. Wu Kuen-Hsien. A novel SiC/Si heterojunction diode with high-temperature bidirectional N-shaped negative-differential-resistances for high-temperature applications /Wu Kuen-Hsien et al // Solid-State Electronics. -1999. № 43. - pp. 1215-1217.

77. Пихтин, A. H. Омические контакты к полупроводникам, полученные с помощью Лазера/А. Н. Пихтин, В. А. Попов//ФТП. -1969. Т.З В. 11. - С. 1646-1648.

78. Пихтин, А.Н. Получение омических контактов к полупроводникам /А. Н. Пихтин, В. А. Попов и др // ПТЭ. 1970. - №2. - С. 238-239.

79. Васильев, И. Г. Омические контакты к широкозонным полупроводникам -арсениду галлия, фосфиду галлия и карбиду кремния /И. Г. Васильев, Г. Г. Боева // Обзоры по электронной технике. Сер.Технол. и орг. Производства. 1970. -В.19. - С. 212.

80. Наумов, А.В. Ni и Au-Та контакты к n-SiC(6H) /А. В. Наумов, С. В. Никитин, А. Г. Остроумов, Ю. А. Водаков // ФТП. 1987. - Т.21. В.2. - С. 377-378.

81. Eichfeld, С.М. Ta-Ru-N diffusion barriers for high-temperature contacts to p-type SiC /С. M. Eichfeld et al // Thin Solid Films. 2005. - 485. - pp. 207-211.

82. Luo, B. Comparison of contact properties on n-GaN/p-SiC and n-AlGaN/p-SiC heterojunctions /В. Luo et al // Solid-State Electronics. 2002. - № 46. - pp. 1345-1349.

83. Crofton, J. Finding the optimum Al-Ti alloy composition for use as an ohmic contact to p-type SiC /J. Crofton et al // Solid-State Electronics. 2002. - № 46.-pp. 109-113.

84. Lee, S.-K. Low resistivity ohmic titanium carbide contacts to n- and p-type 4H-silicon carbide /S.-К. Lee et al // Solid-State Electronics. 2000. - № 44. - pp. 1179-1186.

85. Anikin, M. Ohmic contacts to silicon carbide devises /М. Anikin, M. Rastegaeva, et al. //Abstr.of 3-rd Int.Conf. of Amorph. and Crystalline SiC. USA. Washington. 1990. -p.53.

86. Anikin, M. Ohmic contacts to silicon carbide devises /М. Anikin, M. Rastegaeva, et al. //Proc.of 3-rd Int.Conf. of Amorph. and Crystalline SiC, ed.by G.L.Harris et al, Spnnger-Verlag. Berlin. 1992. pp. 183-189.

87. Baud, L. Low contact resistivity W ohmic contacts to n-type 6H-SiC /L. Baud, T. Billon, et al. // Silicon Carbide and Related Mat. Conf. Kyoto Japan. Ser. 1996.-№142.-p.597.

88. Arnodo, C. Nickel and molibdenum ohmic contacts on silicon carbide /С. Arnodo, S. Tyc, et al. // Silicon Carbide and Related Mat. Conf. Kyoto Japan. Ser. 1996. -№142.- P.577.5 2

89. Chaddha, A.K. Termally stable, low specific resistance (1,3-10" Ohm cm ) TiC Ohmic contacts to n-type 6H-SiC /А. K. Chaddha, J. D. Parsons, G. B. Kruavul //Appl.Phys.Lett. 1995. - V.66. - p. 760.

90. Uemoto, T. Reduction of Ohmic Contact Resistance on n-type 6H-SiC by Heavy Doping /Т. Uemoto //Jap.j.Appl.Phys. 1995. - V.34. - pp.L7-L9.

91. Crofton, J. Specific contact resistance as function of doping for n-type 4H and 6H-SiC /J. Crofton, E. D. Luckowski, et al. // Silicon Carbide and Related Mat. Conf. Kyoto Japan. Ser. 1996. - №142. - p. 569.

92. Maronova, Ts. Nickel-based ohmic contacts on SiC /Ts. Maronova, V. Krastev, R. Kakanakov, et al. // Materials Science and Engineering B. 1997. -V.46. - p. 223.

93. Konishi, Ryohei Development of Ni/Al and Ni/Ti/Al ohmic contact materials for p-type 4H-SiC /Ryohei Konishi et al // Materials Science and Engineering. 2003. - B.98. - pp. 286-293.

94. Mohney, S.E. Morphological study of the Al-Ti ohmic contact to p-type SiC /S. E. Mohney et al // Solid-State Electronics. 2002. - 46. - pp. 689-693.

95. Nakamura, Tomonori Schottky barrier height of a new ohmic contact NiSi2 to n-type 6H-SiC /Tomonori Nakamura et al // Solid-State Electronics. 2002. - № 46.-pp. 2063-2067.

96. Crofton, J. Contact resistance measurements on p-type 6H-SiC /J. Crofton,

97. J. R. Williams et al //Apl.Phys.Lett. 1993. - V.7. - p. 384.

98. Gao, Y. Improved ohmic contact on 4H-SiC Gao Y.and etc. // Solid-State Electronics. 2000. - № 44. - pp. 1875-1878.

99. Cho, Nam-Ihn. Improved ohmic contact to the n-type 4H~SiC semiconductor using cobalt silicides /Cho Nam-Ihn et al // Semiconductor Science and Technology. 2004. - 19. - pp. 306-310.

100. Chahg, Shu-Cheng. Investigation of Au/Ti/Al ohmic contact to N-type 4H-SiC /Chahg Shu-Cheng et al // Solid-State Electronics. 2005. - № 49. - pp. 1937-1941.

101. Lu, Weijie. Ohmic contact properties of Ni/C film on 4H-SiC /Lu Weijie et al // Solid-State Electronics. 2003. - № 47. - pp. 2001-2010.

102. Guy, O.J. Creating room temperature Ohmic contact to 4H-SiC: studied by specific contact resistance measurements and X-ray photoelectron spectroscopy /О. J. Guy et al // Surface Science. 2004. - 573. - pp. 253-263.

103. Василевский, K.B. Электрические характеристики и структурные свойства омических контактов к эпитаксиальным слоям 4H-SiC с дырочной проводимостью /К. В. Василевский и др. // ФТП. 1999. - Т. 33, Вып. 11. - С. 1334-1339.

104. Casady, J.B. Status of silicon carbide (SiC) as a wide-bandgap semiconductor for high-temperature applications: a review /J. B. Casady et al // Solid-State Electronics. 1996. - Vol. 39, № 10. - pp. 1409-1422.

105. Afanas'ev, V. V. Proton trapping in Si02 layers thermally grown on Si and SiC /V. V. Afanas'ev et al // Solid-State Electronics. 2002. - № 46. - pp. 1815-1823.

106. Roy, S. Ohmic contacts to 3C-SiC for Schottky diode gas sensors /S. Roy et al // Solid-State Electronics. 2003. - № 47. - pp. 2035-2041.

107. Noh, Jae II Effect of surface preparation on Ni Ohmic contact to 3C-SiC /Jae II Noh et al // Solid-State Electronics. 2002. - № 46. - pp. 2273-2279.

108. Via, F. La. Structural and electrical characterization of titanium and nickel silicide contacts on silicon carbide /Via F. La et al // Microelectronic Engineering. -2002. 60. - pp. 269-282.

109. Profeta, G. Energetics and bonding properties of the Ni/p-SiC interfase: Anab initio study /G Profeta et al // Physical review B. Vol. 64, 045303.

110. Na, Hoon Joo Effect of annealing on electrical properties of Pt/p-SiC contact /Na Hoon Joo et al // Solid-State Electronics. 2001. - № 45. - pp. 1565-1570.

111. Кашарина, JI.A. Проблемы формирования омических контактов к тонким пленкам аморфного карбида кремния /Л. А. Кашарина, М. А. Оспшцев и др. //XXXTV научно-техническая конференция. Ставрополь. - 2004. - С. 113-115.

112. Jacob, С. High temperature ohmic contact to 3C-silicon carbide films /C. Jacob et al // Solid-State Electronics. 1998. - Vol. 42, №. 12. - pp. 2329-2334.

113. Wan, Jianwei Formation of low resistivity ohmic contact to n-type 3C-SiC /Wan Jianwei et al // Solid-State Electronics. 2002. - № 46. - pp. 1227-1230.

114. Ricciardi, C. Microstructure analysis on poly crystalline 3C-SiC thin films /С. Ricciardi et al // Diamond & Related Materials. 2005. - 14. - pp. 1134-1137.

115. Sousa, J.M. Optical phonons dispersion relation in Si/3C-SiC heterostructures /J. M. Sousa et al // Physica E. 2003. - 17. - pp. 270-271.

116. Halac, E. Static and dynamical properties of SiC polytypes /Е. Halac et al // Physical Review. 2002. - V.65. - pp. 125202-1 - 125202-7.

117. Iwami, M. Silicon Carbide: fundamentals /М. Iwami // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 2001. pp. 406-411.

118. Иванов, П.А. Мощные биполярные приборы на основе карбида кремния. Обзор /П. А. Иванов, М. Е. Левиншгейн и др. // ФТП. 2005. - Т.39.вып.8. - С. 897913.

119. Бланк, Т.В. Полупроводниковые фотоэлектропреобразователи для ультрафиолетовой области спектра. Обзор /Т. В. Бланк, Ю. А. Гольдберг // ФТП. -2003. Т.37.вып.9. — С. 1025-1055.

120. Лебедев, А. А. Широкозонные полупроводники для силовой электроники /А. А. Лебедев, В. Е. Челноков // ФТП. -1999. Т.ЗЗ.вып.9. - С. 1096-1099.

121. Burk, A.A. SiC and GaN wide bandgap semiconductor materials and devices /А. A. Burketal//Solid-State Electronics. 1999. - № 43 -pp. 1459-1464.

122. Борн, M. Основы оптики / М.Борн, Э.Вольф ; М.: Наука, 1973.

123. Руска, Э. Развитие электронного микроскопа и электронной микроскопии — Нобелевские лекции по физике /Э.Руска // УФН. 1996. - т. 154(1988), вып.2. -С. 243.

124. Г.Биннинг, Г.Рорер. Сканирующая туннельная микроскопия от рождения к юности - Нобелевские лекции по физике /Г.Биннинг, Г.Рорер// УФН. - 1996ю - т. 154 (1988), вып.2. - С. 261.

125. Ono, Н. Epitaxial growth and electrical characteristics of cubic SiC on silicon /S. Nishino, H. Suhara, H. Ono, H. Matsunami // J.Appl.Phys. 1987. -V.61. №10. - pp. 4889-4893.

126. Эндрюс, К.А. Электронограммы и их интерпретация /К. А. Эндрюс ; М.: Мир, 1971.-256 с.

127. Розанов, JI.H. Вакуумная техника /Л.Н. Розанов; М.: Советское радио, 1982.

128. Shar, J.S. Laser-assisted photoelecrtochemical etching of n-type beta-SiC /J.S.Shar, X.G. Zhang, R.M. Osgood // J.Electrochem.Soc. 1992. - V.139. №4. -pp.1213-1216.

129. Комов, A.H. Электрофизические свойства гетероструктур карбида кремния на кремнии в области сверхвысоких частот. /А. Н. Комов, А. А. Колесникова, А. В. Щербак // «Кремний-2003» сб. научн. тр.- Москва. 2003. - С.227-229.

130. Чепурнов, В.И. Дефектообразование при эндотаксии p-SiC на Si-подложках для датчиков физических величин /А.А.Колесникова, Чепурнов В.И. //Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии. сб. научн. тр. Кисловодск. - 2006. - С

131. Higasi, G.S. /G.S. Higasi, Y.J. Chabal, G.W. Trucks, Krishnan Raghavachari // Appl. Phys. Lett. 56 ,1990. p. 656.

132. Watanabe, S./S. Watanabe, M. Shigeno, N. Nakayama, T. Ito // Jpn. J. Appl.

133. Чепурнов, В.И., Комов A.H., Смыслов В.И., Блатов В.Г., Соколова А.А. / АС СССР №179902 от 10.10.1982.

134. Комов, А.Н., Чепурнов В.И. Способ получения эпитаксиальных пленок карбида кремния / АС СССР №731113 от 21.08.1980.

135. Комов, А.Н. Гетероструктуры p-SiC/Si для высокотемпературной электроники /А.Н. Комов, В.И. Чепурнов, Т.П. Фридман // Карбид кремния и сопутствующие материалы, сб. научн. тр.- Н. Новгород, 2000. С. 86-88.

136. Комов, А.Н. Термопреобразователи на прямосмещенном барьере структуры (З-SiC/Si /А.Н.Комов, В.И. Чепурнов, Т.П. Фридман // ISSCRM-2000 Карбид кремния и родственные материалы, сб. научн. тр. Великий Новгород, 2000.-С. 106-107.

137. Исмаилова, Н.П. Структура и электрофизические свойства гетеропереходов n-SiC/p-(SiC)l-x (AlN)x : Дис. . канд. физ.-мат. наук : 01.04.10. Махачкала, 2003. - 179 с.

138. Колесникова, А.А. Гетероструктуры кубического карбида кремния на кремнии /А. А. Колесникова, В. И. Чепурнов // Проблемы фундаментальной физики XXI века. сб. научн. тр./Самарский гос. ун-т. Самара, 2005. - С. 45.