《金属-半导体界面欧姆接触的原理、测拭与工艺》

目录1

第1章 欧姆接触理论1

1.1金属－半导体接触1

1.2电流输运机理4

1.3输运方程6

1.3.1场发射机理的电流－电压关系8

1.3.2热电子场发射机理9

1.4欧姆接触电阻的计算公式9

1.5一些常用半导体欧姆接触电阻的计算机计算结果10

1.6对Chang等理论［（CFS）理论］的修正13

1.7其他欧姆接触理论16

1.7.1异质结欧姆接触理论16

1.7.2无定形－晶形渐变结理论17

第2章 比接触电阻测试方法22

2.1比接触电阻测试的电路方框图22

2.2欧姆接触电阻的测量方法24

2.2.1体材料上欧姆接触的测试方法24

2.2.2薄层材料欧姆接触测试方法30

2.3各测试方法的比较44

第3章 欧姆接触的冶金学基础50

3.1金属－半导体界面的冶金学特征50

3.2薄膜互扩散52

3.2.1概述52

3.2.2扩散阻挡层53

3.2.3薄膜互扩散的气氛效应55

3.3薄膜间的相变反应57

3.4化合物半导体在金属－半导体界面的分解60

3.5薄膜界面互扩散和相变对金属－半导体接触电学性能的影响63

3.6电迁移66

3.6.1电迁移现象66

3.6.2平均失效时间68

3.6.3影响电迁移的因素69

3.6.4改善电迁移抗力的途径71

第4章 硅的欧姆接触工艺75

4.1.2Al/p-Si欧姆接触的形成76

4.1.1Al作为欧姆接触材料的特点76

4.1Al欧姆接触76

4.1.3Al/n-Si欧姆接触的形成78

4.1.4AI/Si欧姆接触存在问题81

4.2Al合金欧姆接触87

4.2.1Al-Si合金欧姆接触87

4.2.2Al-Cu及Al—Si-Cu欧姆接触及互连线90

4.3带有扩散阻挡层的多层欧姆接触91

4.3.1A1／多晶硅双层欧姆接触92

4.3.2带有碳化物和氮化物阻挡层的欧姆接触94

4.4硅化物欧姆接触96

4.4.1硅化物及其欧姆接触的形成96

4.4.2硅化物形成时的杂质再分布现象98

4.4.3硅化物欧姆接触的结构100

4.5其他金属欧姆接触109

第5章 Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的欧姆接触工艺118

5.1对欧姆接触的要求118

5.2n型GaAs欧姆接触热合金化工艺119

5.3其他n型Ⅲ-Ⅴ化合物半导体的欧姆接触149

5.4p型欧姆接触156

5.5新工艺165

5.5.1不合金化工艺165

5.5.2分子束外延工艺制备欧姆接触169

5.5.3离子注入工艺制备欧姆接触173

5.5.4瞬时合金化工艺制备欧姆接触175

第6章 欧姆接触模型196

6.1问题的提出196

6.2Popovic的理论模型197

6.3Braslau提出的模型199

6.4Heiblum等的模型201

6.5吴鼎芬等提出的模型202

6.5.1实验事实203

6.5.2模型的主要点204

6.5.3模型与文献上现有实验结果的比较206

6.5.4对文献上实验结果的解释209

6.6Gupta等的模型211