多晶硅纳米膜欧姆接触特性的研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kahn419
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多晶硅纳米膜凭借其优良的压阻特性及温度稳定性可广泛应用于压阻式传感器,而金属电极的欧姆接触特性是决定传感器性能好坏的首要因素,因此欧姆接触性能的改进对于传感器性能的提高及实用化有重要意义。课题主要研究多晶硅纳米薄膜欧姆接触原理和特性。  分析欧姆接触的能带理论和传输机制,对反映金属/半导体接触性质好坏的接触电阻率的测量方法进行比较分析,得出对于多晶硅纳米膜的欧姆接触电阻的测量采用线性传输线模型(TLM)和圆点传输线模型(CDTLM)。  利用低压化学气相淀积法(LPCVD)在表面有热氧化二氧化硅的(100)硅衬底上生长80nm厚多晶硅纳米膜,采用原子力显微镜对多晶硅纳米膜进行表征,纳米膜的晶粒大小均匀;采用X射线衍射(XRD)表征铝金属与多晶硅界面的结晶学结构,得到不同退火条件下铝与多晶硅接触的XRD分析图。  对常用的金属材料的性质进行分析,制作出单层金属Al的欧姆接触样品。基于线性传输线模型和圆点传输线模型测量法分别对样片在不同温度和不同时间退火条件下的电阻进行测量。对退火温度和时间对金属与半导体接触特性的影响进行了分析,得出退火之前的接触电阻率为3.0726×10-1?·cm2,退火后单层金属接触电阻提升了2~3个数量级,比接触电阻率介于10-3~10-4?·cm2,平均接触电阻率为2.41×10-3?·cm2。通过I—V特性测试得出,退火前I—V曲线呈现整流特性,退火后表现出欧姆接触特性。
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