SiC表面S鈍化的工藝探索和研究.pdf

1、半導(dǎo)體器件的性能受到表面態(tài)的影響很大，表面態(tài)在SiC半導(dǎo)體器件中也是不可避免的，由于表面處化學(xué)鍵的斷裂或不匹配，表面會存在大量的懸掛鍵，這些懸掛鍵將會在表面禁帶中引入大量非本征能態(tài)，亦即界面態(tài)和表面態(tài)，這些電子態(tài)將導(dǎo)致表面和界面處原子的化學(xué)、電學(xué)、光學(xué)特性與體內(nèi)原子不同。在表面態(tài)或者界面態(tài)密度很大時，將導(dǎo)致表面處費(fèi)米能級釘扎和能帶彎曲變形。有效地減少界面態(tài)或者表面態(tài)，對于提高和改善器件的性能具有非常重要的意義，所以研究SiC表面鈍化技術(shù)

2、很有必要。本文主要對SiC表面S純化工藝進(jìn)行研究了并分析了鈍化效果。實(shí)驗(yàn)中采用不同濃度的NH3H2O和（NH4）2S的混合溶液鈍化SiC的表面，通過I-V測試研究最佳的鈍化工藝參數(shù)。并采用I-V提取勢壘高度和XPS測試表征鈍化效果，并研究其鈍化的改善機(jī)理。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴SiC的Si面S鈍化工藝參數(shù)研究及鈍化效果表征。利用不同濃度的鈍化混合溶液對SiC的Si面進(jìn)行鈍化，研究得到最佳的鈍化參數(shù)為：鈍化溫度60℃、鈍化時間

3、30min、NH3·H2O濃度為2.4mol/L、（NH4）2S為濃度0.22mol/L，并通過I-V測試比較反向飽和電流定性的表征鈍化效果。以及利用XPS測試最佳鈍化參數(shù)下的樣品，結(jié)果表明最佳鈍化參數(shù)下的樣品表面是存在S-Si鍵的，進(jìn)一步證明S鈍化SiC的Si面是有效果的。⑵研究S鈍化SiC的C面的鈍化工藝參數(shù)，對比鈍化前后A1/SiC肖特基接觸的Si面和C面反向飽和電流的減小數(shù)量，鈍化后Si面的反向飽和電流減小量比C面多一個數(shù)量級，

4、間接的說明鈍化對A1與SiC的Si面勢壘高度改善效果明顯，結(jié)果表明SiC的Si面的鈍化效果比C面好。⑶S鈍化SiC表面的鈍化機(jī)理研究。制作A1/SiC肖特基接觸，對比分析S鈍化前后A1/SiC肖特基接觸的勢壘高度，提取勢壘高度結(jié)果表明勢壘高度值增大了0.17eV。為了研究其鈍化的改善機(jī)理，利用XPS對表面能帶彎曲量以及表面密度的變化進(jìn)行分析，結(jié)果表明經(jīng)過鈍化后的樣品的表面能帶彎曲量降低了0.28eV，說明表面態(tài)密度降低。并進(jìn)一步討論A1