Thermal characteristics of $W_{67}N_{33}$/GaAs structure

PECVD방법으로 형성한 $W_{67}N_{33}$/GaAs구조의 열적 특성

  • 이세정 (인하대학교 금속공학과) ;
  • 홍종성 (한국과학기술연구원 반도체 재료 연구실) ;
  • 이창우 (한국과학기술원 물리학과) ;
  • 이종무 (인하대학교 금속공학과) ;
  • 김용태 (한국과학기술연구원 반도체 재료 연구실) ;
  • 민석기 (한국과학기술연구원 반도체 재료 연구실)
  • Published : 1993.10.01

Abstract

Self-alignment gatc Schottky contact structure on Si- implanted GaAs was formed by plasma enhanced chemical vapor dcposirion. Tungsten nitride thin films (ahclut 1600$\AA$) \vcre dopositcd on GaAs at $350^{\circ}C$ in order to fahricarc GaAs 1Cs and ttwn rapidly annealed at $750^{\circ}C$ to $900^{\circ}C$. Thermal charac tcristics of PECVD)-$W_{67}N_{43}$/GaAs structure were investigated by X-ray diffraction, photolumintesccnce. and optical deep level transient specrroscopy. Results revealed that $W_{67}N_{33}$ gate was more thermally sta ble with GaAs substrate than W gate and Si atoms implanted In $W_{67}N_{33}$/GaAs structure became morr active than those In W/GaAs after annealing. I-V characteristics of $W_{67}N_{33}$/GaAs diod c exhibired a nearly ideal diode behavior. The termal stability of $W_{67}N_{33}$/GaAs diode was better than that of W/GaAs diode with the post annealing at temperatures from 800 to $900^{\circ}C$ for 20s without As overpressure.

실리콘이 주입된 CaAs 기판위에 플라즈마 화학 증착법으로 자기정렬 gate구조의 Schottky contact을 형성하였다. 갈륨비소 소자 제조를 위하여 두께 1600$\AA$의 턴스텐질화막을 $350^{\circ}C$에서 증착하여 $750^{\circ}C$에서 $900^{\circ}C$까지 급속 열처리 하였다. 텅스텐 질화막과 GaAs계면의 열적 안정성을 XRD(X-ray diffraction), PL(photoluminescence),ODLTS(optical deep livel transient spectroscopy)측정으로 조사하였으며, W보다 $W_{67}N_{33}$ gate를 형성시킬 경우에 GaAs에 미치는 열적손상이 적음을 알 수 있으며 이온 주입한 Si이온이 활성화 되는 것으로 생각된다. $W_{67}N_{33}$ GaAs 다이오드가 약 800-$900^{\circ}C$의 고온열처리 온도에서 W/GaAs 다이오드의 경우보다 열적 안정성이 우수하였다.

Keywords

References

  1. Appl. Phys. Lett. v.41 J. R. Waldrop
  2. Jpn. J. Appl. Phys. v.21 K. Matsumoto;N. Hashiwume;H. Tanone;T. Danayama
  3. J. Appl. Phys. v.60 K. M. Yu;S. K. Cheung;T. Sanda;J. M. Jaklevic;N. W. Cheung;E. E. Haller
  4. Appl. Phys. Lett. v.43 T. Ohnishi;N. Yokoyama;H. Onodera;S. Suvuki;A. Shibatomi
  5. J. Vac Sci. Technol. v.B3 T. N. Jackson;J. F. DeGelormo
  6. Jpn. J. Appl. Phys. v.23 H. Yamagishi
  7. J. Vac. Sci. Technol. v.B4 N. Uchitomi;M. Nagaoka;K. Shimada;T. Mizoguchi;N. Toyoda
  8. J. Vac. Sci. Technol. v.A4 A. E. Geissberger;R. A. Sadler;F. A. Leyenaar;M. L. Balzan
  9. Appl. Phys. Lett v.50 L. C. Zhang;S. K. Cheung;C. L. Liang;N. W. Cheung
  10. J. Electrochem. Sco. v.134 no.12 T. Nakajima;K. Watanabe;N. Watanabe
  11. J. Vac. Sci. Technoi. v.B6 R. S. Rosler;J. Mendonca;M. J. Rice
  12. Appl. Phys. Lett v.58 Y. T. Kim;S. K. Min;J. S. Hong;C. K. Kim
  13. J. Appl. Phys. v.30 Y. T. Kim;S. K. Min;J. S. Hong;c. K. Kim
  14. Appl. Phys. Lett. v.62 no.25 C. W. Lee;Y. T. Kim;S. K. Min
  15. J. of Electronic Materias v.20 H. S. Lee;H. Y. Cho;E. L. Kim;S. K. Min;T. W. Kang;C. Y. Hong
  16. J. Phy. Chem. Solids v.36 D. J. Ashen;P. J. Dean;D. T. J. Hurle;J. B. Mulline;A. M. White
  17. J. Appl. Phys. v.62 P. W. Yu;D. C. Look;W. Ford
  18. J. Appl. Phys. v.51 P. B. Klein;P. E. R. Nordquist;P. G. Sieberman
  19. J. Appl. Phys. v.64 no.3 K. M. Yu;J. M. Jaklevic;E. E. Haller;S. K. Cheng;P. Kwok