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Characteristics and parameter extraction for nige/n-type Ge Schottky diode with variable annealing temperatures

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Chinese Physics B 2010年第5期19卷 530-535页

作者：刘红侠吴笑峰胡仕刚石立春 School of Microelectronics Xidian UniversityKey Laboratory for Wide Band-Gap Semiconductor Materials and Devices of Ministry of Education

Current transport mechanism in Ni-germanide/n-type Ge Schottky diodes is investigated using current-voltage characterisation technique with annealing temperatures from 300 ℃ to 500℃. Based on the current transport model, a simple method to extract parameters of the nige/Ge diode is presented by using the I-V characteristics. Parameters of nige/n-type Ge Schottky diodes fabricated for testing in this paper are as follows： the ideality factor n, the series resistance Rs, the zero-field barrier height Фb0, the interface state density Dit, and the interracial layer capacitance Ci. It is found that the ideality factor n of the diode increases with the increase of annealing temperature. As the temperature increases, the interface defects from the sputtering damage and the penetration of metallic states into the Ge energy gap are passivated, thus improving the junction quality. However, the undesirable crystallisations of Ni-germanide are observed together with nige at a temperature higher than 400℃. Depositing a very thin （-1 nm） heavily Ge-doped n＋ Ge intermediate layer can improve the nige film morphology significantly.

关键词： nige Schottky diode barrier height parameter extraction

High-performance germanium n+/p junction by nickel-induced dopant activation of implanted phosphorus at low temperature

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Chinese Physics B 2016年第5期25卷 312-315页

作者：黄巍陆超余珏魏江镔陈超文汪建元徐剑芳王尘李成陈松岩刘春莉赖虹凯 Department of Physics Semiconductor Photonics Research CenterXiamen UniversityXiamen 361005China Xiamen University of Technology Xiamen 361005China Department of Physics and Oxide Research Center Hankuk University of Foreign StudiesYongin 449-791Korea

High-performance Ge n~＋/p junctions were fabricated at a low formation temperature from 325℃ to 400℃ with a metal（nickel）-induced dopant activation technique. The obtained Ni Ge electroded Ge n＋/p junction has a rectification ratio of 5.6×10~4 and a forward current of 387 A/cm^2at -1 V bias. The Ni-based metal-induced dopant activation technique is expected to meet the requirement of the shallow junction of Ge MOSFET.

关键词： germanium metal-induced dopant activation nige n＋/P junction

金属与半导体Ge欧姆接触制备、性质及其机理分析

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物理学报 2013年第16期62卷 344-348页

作者：严光明李成汤梦饶黄诗浩王尘卢卫芳黄巍赖虹凯陈松岩厦门大学物理学系半导体光子学研究中心厦门361005

金属与Ge材料接触时界面处存在着强烈的费米钉扎效应,尤其与n型Ge形成的欧姆接触的比接触电阻率高,是制约Si基Ge器件性能的关键因素之一.本文对比了分别采用金属Al和Ni与Si衬底上外延生长的p型Ge和n型Ge材料的接触特性.发现在相同的较... 详细信息

金属与Ge材料接触时界面处存在着强烈的费米钉扎效应,尤其与n型Ge形成的欧姆接触的比接触电阻率高,是制约Si基Ge器件性能的关键因素之一.本文对比了分别采用金属Al和Ni与Si衬底上外延生长的p型Ge和n型Ge材料的接触特性.发现在相同的较高掺杂条件下,nige与n型Ge可形成良好的欧姆接触,其比接触电阻率较Al接触降低了一个数量级,掺P浓度为2×1019cm-3时达到1.43×10-5·cm2.nige与p型Ge接触和Al接触的比接触电阻率相当,掺B浓度为4.2×1018cm-3时达到1.68×10-5·cm2.nige与n型Ge接触和Al电极相比较,在形成nige过程中,P杂质在界面处的偏析是其接触电阻率降低的主要原因.采用nige作为Ge的接触电极在目前是合适的选择.

关键词：金属与Ge接触性质 nige 比接触电阻率

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金属/锗固相反应及接触特性研究

金属/锗固相反应及接触特性研究

作者：梁萌复旦大学

学位级别：硕士

随着金属-氧化物-半导体场效应晶体管特征尺寸的不断减小,作为集成电路主要材料的硅已经接近其物理极限。与硅相比,锗的电子和空穴迁移率都高得多,因此被认为是未来超大规模集成电路工艺中硅最有利的替代者。本论文对锗衬底上的源漏接... 详细信息

随着金属-氧化物-半导体场效应晶体管特征尺寸的不断减小,作为集成电路主要材料的硅已经接近其物理极限。与硅相比,锗的电子和空穴迁移率都高得多,因此被认为是未来超大规模集成电路工艺中硅最有利的替代者。本论文对锗衬底上的源漏接触锗化物和多种金属与锗的肖特基结电学特性进行了研究。1) Ni/Ge(100)固相反应特性研究。我们使用Ni0.95Pt0.05和Ni0.85Pt0.15两种合金靶材以及纯Ni靶材在Ge衬底淀积Ni(Pt)薄膜和Ni薄膜,通过不同温度RTA处理形成Ni(Pt)Ge薄膜和nige薄膜。通过四探针测试和扫描电子显微镜(SEM)图片,可以知道Pt的掺入抑制了nige团聚,提升了nige薄膜的热稳定性。X射线衍射(XRD)测试结果表明,在整个退火区间内,Ni与Ge的化合物存在唯一相为nige相;但Pt的掺入改变了nige生长的织构。剖面透射电子显微镜(XTEM)图片显示Pt的掺入改善了界面接触性能;能量色散X射线光谱(EDX)分析显示,Pt主要分布在Ni上表面和Ni/Ge界面处。对Pt含量不同(分别为5%和15%)的样品,我们并未发现其对Ni/Ge反应的影响有明显差异。我们认为少量Pt的掺入使得nige晶格常数变大,导致nige(211)面与Ge(220)面晶面间距相匹配,形成nige轴延织构,是Pt提高nige薄膜热稳定性的原因。2)金属/n-锗的肖特基接触电学特性研究。在锗衬底上溅射Pt、Cu、Co等不同金属电极,并测试其肖特基电学特性。根据热发射模型对测试数据进行拟合,提取出各金属与n-锗接触的肖特基势垒高度和理想因子。我们发现金属／n-锗的肖特基势垒高度相对独立于金属功函数,证明了在溅射沉积金属情况下,金属／锗接触仍然存在强烈费米能级钉扎。且通过对拟合数据的计算,我们得到电中性能级只比锗价带顶高出0.11eV,与其它条件制备的金属／锗接触结论一致。

关键词： nige 金属锗化物热稳定性肖特基接触