Journal des nanomatériaux et de la nanotechnologie moléculaire

Optimisation de la fabrication de contacts ohmiques pour les HEMT Al0.3Ga0.7N/AlN/GaN sur 6H-SiC à l'aide de procédés de gravure en creux et de traitement de surface au plasma

Rastogi G, Kaneriya RK, Sinha S et Upadhyay RB 

Les contacts ohmiques sur hétérostructures AlGaN/AlN/GaN avec une faible résistance de contact et une morphologie de surface lisse jouent un rôle essentiel dans le développement de transistors GaN haute puissance et haute fréquence. Dans le présent travail, deux techniques différentes de fabrication de contacts ohmiques, la gravure en creux et le traitement plasma de surface, sont optimisées afin d'obtenir de bonnes performances de contact ohmique sur une hétérostructure AlGaN/AlN/GaN non dopée sur un substrat 6H-SiC.
Pour la fabrication de contacts ohmiques, le schéma de métallisation Ti/Al/Ni/Au est étudié sous une température et une durée de recuit thermique rapide (RTA) optimisées. Trois échantillons sont préparés avec différents flux de processus basés sur les creux et un traitement plasma de surface. Le modèle de ligne de transmission standard (TLM) est utilisé pour le calcul de la résistance de contact, de la résistance de feuille et de la résistance de contact spécifique des contacts ohmiques. Pour la première fois, nous avons exploré la faisabilité du processus de traitement plasma de surface pour la fabrication de contacts ohmiques sur des hétérostructures à base d'AlGaN/AlN/GaN. Nous avons obtenu une résistance de contact d'environ 0,27 Ω*mm. En outre, nous avons amélioré la résistance de contact sur les hétérostructures à base d'AlGaN/AlN/GaN en utilisant la gravure en creux et avons obtenu une résistance de contact d'environ 0,25 Ω*mm en utilisant une pile métallique Ti/Al/Ni/Au. Sur la base des résultats de caractérisation, il est également observé que le processus de traitement de surface au plasma est une bonne alternative au processus de gravure en creux relativement complexe dans la fabrication de contacts ohmiques pour les transistors à haute mobilité électronique (HEMT) à base d'AlGaN/AlN/GaN.