In situ X-ray Scattering Study on the Oxidation of Ni/Au Ohmic Contact on p-GaN

실시간 X-선 산란을 이용한 p-GaN 위에 Ni/Au 오믹 접촉의 산화과정 연구

  • 이성표 (광주과학기술원 신소재공학과) ;
  • 장현우 (광주과학기술원 신소재공학과) ;
  • 노도영 (광주과학기술원 신소재공학과)
  • Published : 2005.09.01

Abstract

The structural evolution of $Ni(400\;\AA)/Au(400\;\AA)$ films on p-type GaN during thermal oxidation in ai. was investigated by in situ x-ray scattering experiments. These results indicate that Ni layer and Au layer intermix during thermal oxidation. Au-rich solid solutions containing the different amount of Ni atoms are formed during oxidation. The Ni atoms in Au-rich solid solution out-diffuse as the oxidation proceeds resulting in the formation of NiO(111) phase. Despite of the complete oxidation at $650^{\circ}C$, the position of bulk Au(111) diffraction profile indicates that small amount of Wi atoms are still incorporated in the Au phase.

실시간 x-선 산란기법을 이용해 p형 질화물 위에 성장된 $Ni(400\;\AA)/Au(400\;\AA)$ 박막의 공기 중에서 산화과정 동안 일러나는 구조적인 변화를 조사하였다. 350 "C의 열처리 온도에서 산화과정 동안 니켈과 금 박막들이 서로 섞인다는 것을 확인하였고 금의 회절 프로파일의 우측 부근에서 니켈의 양이 서로 다른 금 고용체의 새로운 상이 형성되는 것을 발견하였다. 또한, 이런 금 고용체에 포함된 니켈 원자는 산화가 더욱 진행함으로써 바깥쪽으로 확산하여 산소와 결합하여 NiO의 새로운 상이 형성되는 것을 알 수 있었다. $650^{\circ}C$의 열처리 온도에서는 완전히 산화가 일어났음에도 불구하고 금(111) 벌크 회절 프로파일에 소량의 니켈 원자가 포함되어 있음을 확인하였다.

Keywords

References

  1. S. Nakamura, T. Mukai, and M. Senoh, Appl. Phys. Lett. 64, 1687 (1994) https://doi.org/10.1063/1.110929
  2. S. Nakamura, M. Senoh, S. Nagahama, N. Iwasa, T. Yamada, T. Matsushita, Y. Sugimoto, and H. Kiyoku, Jpn. J. Appl. Phys. 36, L1130 (1997) https://doi.org/10.1143/JJAP.36.997
  3. S. Nakamura, M. Senoh, and T. Mukai, Appl. Phys. Lett. 62, 2390 (1993) https://doi.org/10.1063/1.109374
  4. S. Nakamura, M. Senoh, S. Nagahama, N. Iwasa, T. Yamada, T. Matsushita, H. Kiyoku, Y. Sugimoto, T. Kozaki, H. Umemoto, M. Sano, and K. Chocho, Appl. Phys. Lett. 72, 2014 (1998) https://doi.org/10.1063/1.121250
  5. J.-K. Ho, C.-S. Jong, C. C. Chiu, C.-N. Huang, K.-K. Shih, L.-C. Chen, F.-R. Chen, and J.-J. Kai, J. Appl. Phys. 86, 4491 (1999) https://doi.org/10.1063/1.371392
  6. L.-C. Chen, J.-K. Ho, C.-S. Jong, C. C. Chiu, K.-K. Shih, R.-F. Chen, J.-J. Kai, and L. Chang, Appl. Phys. Lett. 76, 3703 (2000) https://doi.org/10.1063/1.126755
  7. Y. Koide, T. Maeda, T. Kawakami, S. Fujita, T. Uemura, N. Shibata, and M. Murakami, J. Electron. Mater. 28, 341 (1999) https://doi.org/10.1007/s11664-999-0037-7
  8. T. Maeda, Y. Koide, and M. Murakami, Appl. Phys. Lett. 75, 4145 (1999) https://doi.org/10.1063/1.125564
  9. D. Qiao, L. S. Yu, S. S. Lau, J. Y. Lin, H. X. Jiang, and T. E. Haynes, J. Appl. Phys. 88, 4196 (2000) https://doi.org/10.1063/1.1311809
  10. C. C. Kim, J. K. Kim, J.-L. Lee, J. H. Je, M. S. Yi, D. Y. Noh, Y. Hwu, and P. Ruerana, Appl. Phys. Lett. 78, 3773 (2001) https://doi.org/10.1063/1.1379064
  11. R.-H. Horng, D.-S. Wuu, and Y.-C. Lien, W.-H. Lan, Appl. Phys. Lett. 79, 2925 (2001) https://doi.org/10.1063/1.1415048
  12. B. E. Warren, X-ray diffraction, (Addison-Wesley, Reading MA, 1969), Chap. 13
  13. L.-C. Chen, F.-R. Chen, and J.-J. Kai, L. Chang, J.-K. Ho, C.-S. Jong, C. C. Chiu, C.-N. Huang, C.-Y. Chen, and K.-K. Shih, J. Appl. Phys. 86, 7 (1999)
  14. H. W. Jang, S. Y. Kim, and J.-L. Lee, J. Appl. Phys. 94, 3 (2003)
  15. Y. Hagio, H. Sugahara, T. Maruyama, Y. Nanishi, K. Akimoto, T. Miyajima, and S. Kijima, Jpn. J. Appl. Phys. 41, 2493 (2002) https://doi.org/10.1143/JJAP.41.2493