Нанесення омічного контакту Al/SnAl на кремній з рідинної фази

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorЦибуленко, В. В.
dc.contributor.authorШутов, С. В.
dc.contributor.authorБоскін, О. О.
dc.date.accessioned2023-08-09T07:43:30Z
dc.date.available2023-08-09T07:43:30Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractПроблематика. Металеві одно- та багатошарові плівки широко використовують в електроніці та оптоелектроніці, зокрема як омічні контакти. Зазвичай ці плівки наносять методами термічного випаровування, іонного розпилення та хімічного осадження з газової фази. Однак методи осадження з рідинної фази є найдешевшими та найпростішими, тому нанесення омічних контактів з їх допомогою є актуальним завданням. Мета дослідження. Вивчити можливості отримання багатошарових омічних металевих плівок на поверхні напівпровідникової пластини з рідинної фази, зокрема методом скануючої рідиннофазної епітаксії (СРФЕ). Методика реалізації. Розглянуто вплив тривалого в часі градієнта температури на межі контакту металевого розчину-розплаву з напівпровідниковою пластиною на нанесення багатошарових омічних металевих плівок на поверхню напівпровідникової пластини за сегментарного контакту розчину-розплаву з пластиною. Для цього змодельовано процеси теплопередачі, процеси змочування пластини, а також її очищення від розчину-розплаву з урахуванням капілярних явищ у щілинах маски за методу СРФЕ. Для експериментального підтвердження дієвості запропонованої моделі нанесено шар Al/SnAl на кремнієву пластину в зазначених умовах. Результати дослідження. Методом СРФЕ за використання додаткового підігрівача пластини та маски в установці нанесено контактний шар Al/SnAl на поверхні кремнію з розчину-розплаву Al-Sn. Контактний шар виготовлено як три однакові за розміром доріжки, розташовані на різній відстані. За допомогою аналізу вольт-амперної характеристики визначено, що контакт нанесеної металевої плівки на поверхню напівпровідника є невипрямним, тобто омічним. Планарним методом лінії передачі з використанням лінійної конфігурації контактних доріжок (LTLM, Linear Transmission Line Method) визначено питомий контактний опір, який становить 7,2 10-4 Ом см2. Висновки. Показано можливість отримання методом СРФЕ багатошарових омічних контактів до напівпровідника в умовах сегментарного контакту розчину-розплаву з пластиною та тривалого в часі градієнта температури на межі контакту. Ці умови реалізовано за допомогою додаткового підігріву пластини з її тильної сторони та високотемпературної маски, крізь щілини якої розчин-розплав контактує з пластиною.uk
dc.description.abstractotherПроблематика. Металлические одно- и многослойные пленки широко используют в современной электронике и оптоэлектронике в частности в качестве омических контактов. Обычно эти пленки наносят методами термического испарения, ионного распыления и химического осаждения из газовой фазы. Однако методы осаждения из жидкой фазы являются самыми дешевыми и простыми, поэтому нанесение омических контактов при их помощи является актуальной задачей. Цель исследования. Изучить возможности получения многослойных омических металлических пленок на поверхности полупроводниковой пластины из жидкой фазы, в частности методом сканирующей жидкофазной эпитаксии (СЖФЭ). Методика реализации. Рассмотрено влияние длительного во времени градиента температуры на границе контакта металлического раствора-расплава с полупроводниковой пластиной на нанесение многослойных омических металлических пленок на поверхность полупроводниковой пластины при сегментарном контакте раствора-расплава с пластиной. Для этого смоделированы процессы теплопередачи, процессы смачивание пластины, а также ее очищение от раствора-расплава с учетом капиллярных явлений в щелях маски установки СЖФЭ. Для экспериментального подтверждения работоспособности предложенной модели был нанесен слой Al/SnAl на кремниевую пластину в указанных условиях. Результаты исследования. Методом СЖФЭ с использованием дополнительного подогревателя пластины и маски в установке нанесен контактный слой Al/SnAl на поверхности кремния из раствора-расплава Al-Sn. Контактный слой изготовлен в виде трех одинаковых по размерам дорожек, расположенных на разном расстоянии. При помощи анализа вольтамперной характеристики определено, что контакт нанесенной металлической пленки на поверхность полупроводника является невыпрямляющим, то есть омическим. Планарным методом линии передачи с использованием линейной конфигурации контактных площадок (LTLM, Linear Transmission Line Method) определено удельное контактное сопротивление, которое составляет 7,2∙10-4 Ом·см2 . Выводы. Показана возможность получения методом СЖФЭ многослойных омических контактов к полупроводнику в условиях сегментарного контакта раствора-расплава с пластиной и длительного во времени градиента температуры на границе контакта. Эти условия реализованы при помощи дополнительного подогрева пластины с ее тыльной стороны и высокотемпературной маски, через щели которой раствор-расплав контактирует с пластиной.uk
dc.description.abstractotherBackground. Single- and multi-layer metal films are widely utilized in modern electronics and optoelectronics as ohmic contacts. As a rule, the films are deposited by thermal evaporation, ion sputtering and chemical vapour deposition. However the methods of deposition from a liquid phase are the most simple and cost-effective. Thus the ohmic contact deposition by these methods is still an actual problem. Objective. The purpose of the paper is to study the possibility of deposition of multi-layer ohmic metal films over a semiconductor wafer surface from a liquid phase, particularly by scanning liquid phase epitaxy technique. Methods. In this work we considered the influence of a long-term temperature gradient at the interface metallic solution-melt – semiconductor wafer on the possibility of deposition of multi-layer ohmic metal films on the semiconductor wafer surface during segmental contact between the solution-melt and the wafer. For this purpose we carried out the simulation of heat transport process, wafer wetting process as well as the process of wafer cleansing off the solution-melt taking into account capillary phenomena in the mask openings using the method of scanning liquid phase epitaxy. For experimental confirmation of adequacy of the model proposed we carried out the deposition of Al/SnAl layer on silicon wafer in the above mentioned conditions. Results. We have deposited the contact layer Al/SnAl on the surface of silicon wafer from Al-Sn solution-melt by scanning liquid phase epitaxy technique using supplementary heater for the wafer and mask installed in the apparatus. The contact layer is made as three identical pads located at different distance one from each other. By the analysis of current-voltage characteristic we determined that the metallic film contact with the semiconductor is a non-rectifying, i.e. ohmic contact. The specific contact resistance was determined by the Transmission Line Method using linear configuration of the contact pads (LTLM). Its value was 7.2∙10-4 Ohm·cm2 . Conclusions. The principal possibility of obtaining of multi-layer ohmic contacts to the semiconductor by scanning liquid phase epitaxy technique in conditions of segmental contact between the solution-melt and the wafer as well as long-term gradient at the contact interface was shown. The conditions were realized by using extra heating of the wafer back side and the high-temperature mask through which the solution-melt contacted the wafer.uk
dc.format.pagerangePp. 74-80uk
dc.identifier.citationЦибуленко, В. В. Нанесення омічного контакту Al/SnAl на кремній з рідинної фази / В. В. Цибуленко, С. В. Шутов , О. О. Боскін // Наукові вісті КПІ : міжнародний науково-технічний журнал. – 2021. – № 2(132). – С. 74–80. – Бібліогр.: 13 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/kpisn.2021.2.214450
dc.identifier.orcid0000-0001-5364-115Xuk
dc.identifier.orcid0000-0002-3579-8396uk
dc.identifier.orcid0000-0001-7391-0986uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/59048
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofНаукові вісті КПІ: міжнародний науково-технічний журнал, № 2(132)uk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectскануюча рідиннофазна епітаксіяuk
dc.subjectконтактна сіткаuk
dc.subjectсонячні елементиuk
dc.subjectкремнійuk
dc.subjectсканирующая жидкофазная эпитаксияuk
dc.subjectконтактная сеткаuk
dc.subjectсолнечные элементыuk
dc.subjectкремнийuk
dc.subjectscanning liquid phase epitaxyuk
dc.subjectcontact griduk
dc.subjectsolar cellsuk
dc.subjectsiliconuk
dc.subject.udc621.3/548.25/548.5/67.02/67.05uk
dc.titleНанесення омічного контакту Al/SnAl на кремній з рідинної фазиuk
dc.title.alternativeНанесение омического контакта Al/SnAl на кремний из жидкой фазыuk
dc.title.alternativeDeposition of Al/SnAl ohmic contact on silicon from a liquid phaseuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
214450-549331-1-10-20210830.pdf
Розмір:
730.68 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Наукові вісті КПІ: міжнародний науково-технічний журнал, № 2(132)