制备低比接触电阻率的p-GaN欧姆接触的方法技术

一种制备低比接触电阻率的p-GaN欧姆接触的方法，包括如下步骤：步骤1：准备一衬底；步骤2：在衬底上生长低温成核层；步骤3：在低温成核层上生长非故意掺杂GaN层；步骤4：在非故意掺杂GaN层上生长中度Mg掺杂的p-GaN层；步骤5：在中度掺杂的p-GaN层上生长重掺杂的接触层，形成样品；步骤6：对样品进行Mg激活退火；步骤7：将样品表面进行处理，在样品表面光刻，形成图形；步骤8：在样品的表面蒸发Ni/Au金属层；步骤9：将多余的Ni/Au金属层剥离；步骤10：最后Ni/Au金属层进行退火合金化，形成欧姆接触，完成制备。本发明专利技术可以而进一步提高p-GaN欧姆接触的性能，以应用于GaN基大功率器件，如蓝绿光激光器。

【技术实现步骤摘要】
制备低比接触电阻率的0-(33^欧姆接触的方法
本专利技术属于微电子
，涉及半导体材料器件制造技术，具体地说是一种制备低比接触电阻率的134抓欧姆接触的方法。
技术介绍
以为代表的III族氮化物因具有一系列优越的性质，而成为近年来化合物半导体研究的热点之一。其禁带宽度大、电子饱和漂移速度高、导热性能良好等特点适合于制作高频、大功率电子器件；利用其宽的直接带隙可以制作蓝、绿光和紫外光的光电子器件。但是基器件的研制要求金属与半导体之间形成高质量的欧姆接触，对于来说，其上的电极制备通过11/八1体系可获得比接触电阻率在10—6-10—?02范围的欧姆接触。而对于来说，很难实现低比接触电阻率的欧姆接触，一方面由于很难获得高空穴浓度的另一方面是由于缺少合适的金属体系。附/如是目前欧姆接触研究选用较多的金属之一，而受到啦受主较高激活能的限制，掺杂水平很难进一步提高，因此如何提高13-6^欧姆接触的性能、降低比接触电阻率成为氮化物研究的重点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种制备低比接触电阻率的欧姆接触的方法，从而进一步提高欧姆接触的性能，以应用于&^基大功率器件，如蓝绿光激光器。 本专利技术提出一种制备低比接触电阻率的欧姆接触的方法，包括如下步骤: 步骤1:准备一衬底； 步骤2:在衬底上生长低温成核层； 步骤3:在低温成核层上生长非故意掺杂层； 步骤4:在非故意掺杂层上生长中度啦掺杂的层； 步骤5:在中度掺杂的层上生长重掺杂的接触层，形成样品； 步骤6:对样品进行啦激活退火； 步骤7:将样品表面进行处理，在样品表面光刻，形成图形； 步骤8:在样品的表面蒸发附/八11金属层； 步骤9:将多余的附/八11金属层剥离； 步骤10:最后附/如金属层进行退火合金化，形成欧姆接触，完成制备。 本专利技术的有益效果是，通过采用本专利技术提出的将重掺]薄层和重掺] 薄层作为复合接触层的方法，可以将附/如与？ 欧姆接触的比接触电阻率降低到4X10—.挪2，此效果的]欧姆接触可以很好地应用于制作高质量的高频、大功率器件。 【附图说明】 为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下参照附图，并结合具体实验结果，对本专利技术作进一步的详细说明，其中: 图1为本专利技术生长结构示意图； 图2为本专利技术提出的低比接触电阻率的欧姆接触的制备流程图； 图3是改进前单纯使用重掺盖层和单纯使用重掺盖层与改进后使用复合盖层得到的欧姆接触比接触电阻率的比较分布图。 【具体实施方式】 请参阅图1所示，本专利技术生长结构依次为蓝宝石衬底01、低温成核层02、非故意掺杂&^层03、中度掺杂的层04、重掺杂的复合接触层05、附/如金属层06，具体来说一种制备低比接触电阻率的欧姆接触的方法，如图2所示包括如下步骤: 步骤1:准备蓝宝石衬底01，该衬底01为0面蓝宝石，厚度一般在200皿到100011111。其他可选衬底包括310，6^等； 步骤2:生长低温成核层02，其生长在蓝宝石衬底01上，低温成核层02可选材料包括(^抓，八故等，厚度一般为1011111到3011111。若衬底选择(^抓，则该层不需要； 步骤3:生长非故意掺杂层03，其生长在低温成核层02上，所述非故意掺杂6^层03的厚度一般为3-5 9 0 ； 步骤4:生长中度啦掺杂的层04，其生长在非故意掺杂层03上，所述中度掺杂层04厚度一般为0.5-3 III ； 步骤5:生长重掺杂的接触层05，其生长在中度掺杂的层04上，所述重掺杂接触层05包括重掺薄层和重掺薄层，重掺薄层的生长温度为800-11001，厚度为10-5011111，重掺薄层生长温度为600-8001，厚度约为2-20咖形成样品。以上五个步骤都是在10(^0生长设备中进行，全部完成后将样品取出； 步骤6:对样品进行啦激活退火，所述啦激活退火是在快速退火炉设备中进行，在纯氮气条件下采用500-8001的退火温度进行激活退火，该退火温度一定要比重掺薄层的生长温度略低，因为高温会破坏重掺薄层的晶体质量； 步骤7:将样品表面进行处理，样品清洗的具体流程为丙酮超声10-！！，酒精超声10111111，盐酸超声10111111，在样品表面光刻，形成图形； 步骤8:在样品的表面蒸发附/“!金属层06，所述附/&1金属层是通过电子束蒸发的方法蒸发在重掺杂接触层05上，附的厚度为10-4011111，八11的厚度为20-8011111。； 步骤9:将多余的附“11金属层06剥离； 步骤10:最后附/八11金属层06进行退火合金化,所述附/八11金属层06合金化退火的退火温度是450-600！^，退火气氛为空气气氛，氮气和氧气的比例为4:1，退火时间为3-20111111,从而形成欧姆接触，完成制备。 圆形传输线模型方法需要在材料表面制作一组圆形电极，每个圆形金属电极的半径I相同，为200 4 III。在圆形金属电极外留下一个圆环状的空白区域，而且每个圆环的外径尺是逐渐减小的，从大到小依次为260、250、240、235、230、225、220、215 ^ 111，由此可得圆环的宽度^分别为^^”^^仙^^^^^^^^^巧^叫也就是说圆环的宽度^是逐渐减小的’在圆环外是大面积的金属。制备好的样品进行测试实验中测量仪器为1(61访167 6430，将源表的正负极分别接在每个圆环的两侧，测得的8组曲线，所得曲线的线性度非常好，说明制备的欧姆接触样品有很好的欧姆特性。测量被圆环隔开的圆点电极与大面积电极之间的电阻财，并根据(:1]方法将财与111⑶八)进行线性拟合，经过一系列计算，得到的比接触电阻率。 对欧姆接触层改进前和改进后得到的欧姆接触样品进行测试，得到的的比接触电阻率结果如图3中所示，单一层形成的欧姆接触的比接触电阻率大多都在10—2、10—4.“数量级范围内，而我们采用两者相结合的复合盖层得到的比接触电阻率可以很轻松的达到4X10—4 ? 0.112.该质量的欧姆接触可以应用于&^基大功率器件，如蓝绿光激光器，从而改善器件的性能参数。 以上所述的具体实施例，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施例而已，并不用于限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备低比接触电阻率的p‑GaN欧姆接触的方法，包括如下步骤：步骤1：准备一衬底；步骤2：在衬底上生长低温成核层；步骤3：在低温成核层上生长非故意掺杂GaN层；步骤4：在非故意掺杂GaN层上生长中度Mg掺杂的p‑GaN层；步骤5：在中度掺杂的p‑GaN层上生长重掺杂的接触层，形成样品；步骤6：对样品进行Mg激活退火；步骤7：将样品表面进行处理，在样品表面光刻，形成图形；步骤8：在样品的表面蒸发Ni/Au金属层；步骤9：将多余的Ni/Au金属层剥离；步骤10：最后Ni/Au金属层进行退火合金化，形成欧姆接触，完成制备。

【技术特征摘要】
1.一种制备低比接触电阻率的欧姆接触的方法，包括如下步骤: 步骤1:准备一衬底； 步骤2:在衬底上生长低温成核层； 步骤3:在低温成核层上生长非故意掺杂层； 步骤4:在非故意掺杂层上生长中度啦掺杂的层； 步骤5:在中度掺杂的层上生长重掺杂的接触层，形成样品； 步骤6:对样品进行啦激活退火； 步骤7:将样品表面进行处理，在样品表面光刻，形成图形； 步骤8:在样品的表面蒸发附/“!金属层； 步骤9:将多余的附/八11金属层剥离； 步骤10:最后附/如金属层进行退火合金化，形成欧姆接触，完成制备。2.根据权利要求1所述的制备低比接触电阻率的欧姆接触的方法，其中衬底的材料为0面蓝宝石、810或(^抓，厚度为200 9 111到1000 9 111。3.根据权利要求1所述的制备低比接触电阻率的欧姆接触的方法，其中低温成核层的材料包括或八肌厚度为1011111到3011111 ；若衬底选择(^，则该层不需要。4.根据权利要求1所述的制备低比接触电阻率的欧姆接触的方法，其中非故意惨杂6抓层的厚度为3-5 4 III。5.根据权利要求1所述的制备低比接触电阻率的欧姆...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓静，赵德刚，江德生，刘宗顺，朱建军，陈平，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11