Технология несплавных омических контактов полевых транзисторов с высокой подвижностью электронов на гетероструктурах ALGAN/GAN тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Павлов Владимир Юрьевич

• Павлов Владимир Юрьевич
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Павлов Владимир Юрьевич

Обозначения и сокращения

Введение

Глава 1. Теоретические основы формирования омических контактов к гетероструктурам AlGaN/GaN

1.1 Контакт металл-полупроводник

1.1.1 Эффект Шоттки

1.1.2 Работа выхода

1.2 Омические контакты к гетероструктурам AlGaN/GaN

1.2.1 Основные требования к омическим контактам в технологии изготовления AlGaN/GaN-гетеротранзисторов

1.2.2 Сплавные омические контакты к нитридной гетероструктуре

1.2.3 Несплавные омические контакты к нитридной гетероструктуре

1.2.4 Измерение контактного сопротивления методом длиной линии

1.3 Полевые транзисторы на гетероструктурах AlGaN/GaN

1.3.1 Преимущества нитридных полупроводников

1.3.2. Структура полевого транзистора на гетероструктуре AlGaN/GaN с затвором Шоттки (ПТШ)

1.3.3 Перспективы развития приборов на AlGaN/GaN

Выводы к главе

Глава 2 Разработка и экспериментальные исследования технологических принципов формирования несплавных омических контактов к гетероструктурам AlGaN

2.1 Выбор метода формирования и маршрута изготовления несплавных омических контактов

2.2 Формирование диэлектрической маски в технологии несплавных омических контактов

2.3 Эпитаксиальное доращивание сильнолегированного полупроводника

2.4. Формирования металлизации контакта металл-полупроводник

Выводы к главе

Глава 3. Исследование термической стабильности несплавных омических контактов к гетероструктурам AlGaN/GaN

3.1 Используемые структуры, оборудование и методы в ходе определения термической стабильности несплавных омических контактов

3.1.1. Используемые гетероструктуры AlGaN/GaN

3.1.2. Используемое оборудование

3.1.3. Метод длинной линии для оценки удельного контактного сопротивления несплавных омических контактов

3.2. Использование барьерного слоя палладия (Pd) в композиции металлизации несплавных омических контактов

3.3. Исследование деградации контактного сопротивления к двумерному электронном газу несплавных омических контактов

3.4. Исследование термической стабильности несплавных омических контактов от длительности термической обработки

Выводы к главе

ГЛАВА 4. Изготовление макетов полевых СВЧ-транзисторов. Сравнение статических и динамических характеристик

4.1. Основные технологические операции изготовления транзисторов на гетероструктурах AlGaN/GaN

4.2. Изготовление макетов СВЧ-транзисторов на гетероструктуре AlGaN/GaN с длиной затвора ^ = 180 нм

4.3. Влияние сопротивления омических контактов на частотные характеристики СВЧ транзистора на гетероструктуре AlGaN/GaN (HEMT)

4.4. Проведение измерения статических и динамических характеристик СВЧ-транзисторов

4.5. Результаты измерения СВЧ-транзисторов с разными омическими контактами

Выводы к главе

Заключение

Список литературы

Обозначения и сокращения

EBPVD ICP RIE

HEMT

LOR

LTLM

MIF

RMS

ВАХ

ДЛ

ДЭГ (2DEG) ИСВЧПЭ РАН

ИСП МИС

МЛЭ (MBE) МОГФЭ (MOCVD)

ОК

ПТШ

РИТ

РЭМ

СВЧ

электронно-лучевое испарение

реактивное ионное травление в индуктивно-связанной плазме

high electron mobility transistor (транзистор с высокой подвижностью электронов) lift off resist

linear transmission line method metal ion free

среднеквадратичная шероховатость вольт-амперная характеристика длинная линия двумерный электронный газ

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Институт сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники имени

В.Г. Мокерова Российской академии наук индуктивно-связанная плазма

монолитная интегральная схема

молекулярно-лучевая эпитаксия

газофазная эпитаксия из металлорганических

соединений

омический контакт

полевой транзистор с затвором Шоттки реактивное ионное травление растровый электронный микроскоп сверхвысокочастотная

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Технология несплавных омических контактов полевых транзисторов с высокой подвижностью электронов на гетероструктурах ALGAN/GAN»

Актуальность темы исследования.

Интерес к приборам на нитриде галлия (GaN) связан с его свойствами, данный полупроводник и гетероструктуры на его основе являются широкозонными и обладают большой концентрацией основных носителей заряда. Поэтому приборы на GaN способны работать в значительно более широком диапазоне частот и при более высоких температурах, а также обладают большей выходной мощностью по сравнению с приборами на кремнии, арсениде галлия, карбиде кремния или на любом другом освоенном в производстве полупроводниковом материале. Применение GaN-транзисторов существенно улучшает параметры усилителей, модуляторов и других ключевых устройств современных радиоэлектронных систем [1]. Транзисторы на нитриде галлия, о создании которых впервые сообщили в начале 1993 года разработчики компании АРА Optics во главе с М.Ханом [2], существенно расширили возможности приборов СВЧ диапазона.

Частотные характеристики полевых транзисторов определяются не только свойствами используемых полупроводниковых материалов, но и конструкцией приборов, в частности параметрами выпрямляющего и невыпрямляющего контактов металл-полупроводник. Невыпрямляющий (омический) характеризуется линейной вольт-амперной характеристикой (ВАХ) и должен обладать низким контактным сопротивлением.

По мере развития технологий роста наноразмерных гетероэпитаксиальных структур на основе GaN, позволяющих улучшить параметры материала (подвижность, концентрацию основных носителей заряда) шло развитие технологических аспектов формирования приборов, в частности СВЧ полевого транзистора, на GaN. Одним из важных этапов формирования СВЧ полевого транзистора является создание омического контакта, который влияет на частотные характеристики (граничная частота усиления по току и граничная частота усиления по мощности) и на технологичность последующих этапов

изготовления транзистора. К омическим контактам предъявляется ряд требований, ужесточающихся с каждым годом развития СВЧ электроники на нитридах.

В первые десятилетия развития СВЧ электроники на GaN основной технологией формирования омических контактов было использование сложной композиции металлов с последующим высокотемпературным отжигом. Использование опыта работ на других материалах по созданию омических контактов в последние годы получило развитие в технологии несплавных омических контактов, имеющих ряд преимуществ перед сплавными. Но для их реализации необходимо использование высокотехнологичного прецизионного оборудования.

Внедрение технологии несплавных омических контактов позволит повысить СВЧ характеристики транзисторов за счет уменьшения сопротивления истока, улучшить технологичность их изготовления, уйти от проблем растекания, изменения размеров и формы сплавных омических контактов.

Целью работы является разработка и исследование технологии несплавных омических контактов для полевых транзисторов с высокой подвижностью электронов на гетероструктурах AlGaN/GaN для создания современных сверхвысокочастотных монолитных интегральных схем и изучение деградации исследуемых омических контактов от внешних факторов.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Исследованы и отработаны технологические этапы, обеспечивающие возможность формирования несплавных омических контактов к гетероструктурам AlGaN/GaN на имеющемся технологическом оборудовании.

2. Разработан технологический маршрут изготовления несплавных омических контактов к гетероструктуре AlGaN/GaN, который можно внедрить в технологический цикл изготовления полевых транзисторов и микросхем на их основе на нитридных структурах.

3. Проведены исследования зависимости удельного контактного сопротивления несплавных омических контактов разного состава от температуры нагрева образцов, изготовленных по разработанному технологическому маршруту.

4. Проведены исследования изменения удельных сопротивлений, составляющих общее контактное сопротивление к двумерному электронному газу гетероструктуры несплавного омического контакта от температуры нагрева до 600 °С на тестовых элементах, изготовленных по разработанному маршруту.

5. Исследована зависимость изменения удельного контактного сопротивления несплавного омического контакта к гетероструктуре от длительности температурного отжига при максимально используемой в технологическом процессе изготовления транзисторов и микросхем на их основе температуре 400 °С.

6. Изготовлены полевые транзисторы на гетероструктурах AlGaN/GaN и исследованы их статические и динамические характеристики.

Научная новизна работы.

1. Предложено использовать двухслойную диэлектрическую маску Si3N4/SiO2 для эпитаксиального роста сильнолегированного GaN, обеспечивающую селективный рост без изменения электрофизических свойств гетероструктуры.

2. Предложено формировать дополнительный растрав окон маски под рост сильнолегированного GaN перед началом роста, тем самым увеличивая площадь контакта и улучшая контакт по вертикальной границе в процессе эпитаксиального роста (Патент РФ №2610346).

3. Впервые экспериментально исследована зависимость изменения удельного контактного сопротивления от температуры на тестовых элементах, изготовленных на гетероструктурах AlGaN/GaN (традиционно оценивается лишь температурная деградация контакта металл-полупроводник к сильнолегированному GaN).

4. Впервые экспериментально показано влияние температурной обработки на сопротивление между сильнолегированным GaN и двумерным электронным газом, улучшение которого возможно при предварительном прогреве перед формированием контактной металлизации (Патент РФ №2669339).

5. Исследованы статические и динамические характеристики полевых транзисторов с высокой подвижностью электронов на гетероструктурах AlGaN/GaN, изготовленных по несплавной технологии омических контактов к нитридным гетероструктурам.

Практическая значимость работы.

1. Разработан маршрут изготовления несплавных омических контактов, впервые реализованный в российской практике и используемый для изготовления полевых транзисторов с высокой подвижностью электронов на гетероструктурах AlGaN/GaN с низким удельным контактным сопротивлением 0,12 Ом-мм, гладкой поверхностью и ровными краями металлизации омического контакта.

2. Получены макеты полевых транзисторов с высокой подвижностью электронов с несплавными омическими контактами к гетероструктуре AlGaN/GaN с граничной частотой усиления по току до 100 ГГц.

3. Показана роль барьерного слоя в контактной металлизации несплавных омических контактов при температурных исследованиях их деградации, связанных с ростом температуры до 600 °С.

4. Показано влияние замены сплавной технологии омических контактов на несплавную технологию сравнением статических и динамических характеристик полевых транзисторов с высокой подвижностью электронов на гетероструктурах AlGaN/GaN, изготовленных по этим технологиям.

Результаты диссертации были использованы при выполнении работ:

- СЧ ОКР «Разработка радиационно-стойкого квадратурного модулятора для диапазона рабочих частот 30-40 ГГц», шифр «Высотка- 13И», договор от

12.07.2012г. №Ц/П 1148 с ФГУП «НПП «Пульсар», срок выполнения: 12.06.2012г. - 31.07.2014г.

- СЧ ОКР «Разработка, изготовление и исследование кристаллов тестовых СВЧ транзисторов и СВЧ-транзисторов и монолитных интегральных схем диапазона рабочих частот до 90 ГГц на основе нового поколения гетероэпитаксиальных структур AlGaN/GaN на подложке карбида кремния», шифр «Ларец-ПЭ», контракт от 14.04.2014г. N005-14 с ЗАО «Элма-Малахит», срок выполнения: 14.04.2014г. -04.11.2015г.

- ОКР «Разработка комплекта монолитных интегральных схем 5 мм диапазона длин волн», шифр «Многоцветник-22», государственный контракт от 02.04.2013г. N013 411.1400099.11.018 с Минпромторгом России, срок выполнения: 02.04.2013г. - 28.11.2015г

- Проект Министерства образования и науки РФ (номер проекта 075-152022-1131).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Двухслойная диэлектрическая маска с боковым растравом, используемая в технологии изготовления несплавных омических контактов к гетероструктурам AlGaN/GaN с эпитаксиально-доращиваемым сильнолегированным GaN, обеспечивает сохранение свойств гетероструктуры AlGaN/GaN и технологичность процесса заращивания окон в маске.

2. Использование слоя палладия в металлизации несплавных омических контактов обеспечивает работоспособность таких контактов до температур 400 °С в течении нескольких часов.

3. Удельное контактное сопротивление между сильнолегированным эпитаксиально-дорощенным полупроводником и двумерных электронным газом гетероструктуры AlGaN/GaN после высокотемпературного отжига (выше 500 °С) улучшается до 0,05 Оммм.

4. Использование несплавной технологии вместо сплавной при формировании омических контактов позволило изготовить СВЧ транзисторы с

длиной затвора 0,18 мкм на гетероструктуре AlGaN/GaN с удельной крутизной 400 мСм/мм и граничной частотой усиления по току более 90 ГГц, при сопротивлении несплавных омических контактов 0,12 Ом^мм.

Личный вклад соискателя. Соискатель принимал активное участие во всех стадиях работы, осуществлял планирование работ по отработке технологии формирования несплавных омических контактов и анализ полученных результатов. Проводил все эксперименты для оценки термической стабильности несплавных омических контактов с разной системой металлизацией и измерения их характеристик до и после термической обработки. Так же самостоятельно проводил ряд технологических операций из маршрута изготовления полевых транзисторов с высокой подвижностью электронов на гетероструктурах AlGaN/GaN.

Достоверность результатов работы обусловлена применением современных экспериментальных методов изготовления транзисторов. При измерении S-параметров использовались современные и общепризнанные методики и оборудование. Для оценки контактного сопротивления использовался общепризнанный метод длинной линии (LTLM - Linear Transmission Line Method). Полученные в работе результаты и выводы не противоречат ранее известным данным.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на следующих международных и российских конференциях: «Микро- и нанотехнологии в электронике» материалы IX и X Международной научно-технической конференции (г. Нальчик, 2017, 2018); 5-ой, 7-ой, 9-ой, 10-ой, 11-ой Международной Научно-практической конференции по физике и технологии наногетероструктурной СВЧ- электроники «МОКЕРОВСКИЕ ЧТЕНИЯ» (Москва, 2014, 2016, 2018, 2019, 2020); 11-я Всероссийская конференция «Нитриды галлия, индия и алюминия — структуры и приборы» (г. Москва, 2017); Международная

научно-техническая конференция «INTERMATIC» (г. Москва, 2015, 2016, 2018), Международной конференции «Микро- и наноэлектроника - 2018» (ICMNE -2018) (г. Звенигород, 2018), Российской конференции по физике полупроводников «П0ЛУПР0В0ДНИКИ-2019» (г. Новосибирск, 2019).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 31 работа, из них 13 статей опубликованы в журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки России для опубликования основных научных результатов диссертаций на соискание учёной степени доктора и кандидата наук, среди которых 5 публикаций в международных рецензируемых журналах, входящих в базы данных Web of Science и Scopus, 18 работы — в прочих периодических изданиях и сборниках трудов всероссийских и международных конференций, 3 патента РФ на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 118 страницах и состоит из введения, четырех глав, заключения, списка сокращений и условных обозначений, а также списка литературы, включающего 99 источников цитирования. Работа иллюстрирована 2 таблицами и 54 рисунками.

Глава 1. Теоретические основы формирования омических контактов к гетероструктурам AlGaN/GaN

1.1 Контакт металл-полупроводник

Контакт металл-полупроводник, переходная область между приведёнными в соприкосновение металлом и полупроводником, обеспечивающая прохождение тока между ними; разновидность полупроводникового перехода.

При установлении контакта металл-полупроводник вследствие различия в работе выхода электронов контактирующих материалов возникают встречные диффузионные и дрейфовые электронные потоки, выравнивающие Ферми уровни в металле и полупроводнике. В результате вблизи границы соприкосновения металл-полупроводник образуется двойной электрический слой пространственного заряда, называемый переходным барьерным слоем, и возникает связанная с ним контактная разность потенциалов.

Переходный слой характеризуется распределением в нём подвижных носителей заряда и примесных атомов, высотой и формой потенциального барьера, шириной слоя. Поскольку для металлов расстояние, на которое распространяется действие электрического поля отдельных зарядов (дебаевский радиус экранирования), пренебрежимо мало, переходный слой контакт металл-полупроводник практически полностью сосредоточен в приконтактной области полупроводника. Кроме того, в реальных контактах металл-полупроводник значительная часть экранирующего заряда может быть сосредоточена на поверхностных электронных состояниях контакта, определяя исходную высоту потенциального барьера. Если в переходном слое контакта металл-полупроводник концентрация основных носителей заряда повышена по сравнению с их концентрацией в остальном объёме полупроводника (за счёт контактных явлений, либо за счёт подлегирования слоя), то слой называется обогащённым.

Контакты металл-полупроводник с обогащённым слоем могут не образовывать потенциального барьера (например, в контакте Al - pSi). Такие

контакты используют в качестве омических контактов. Если переходный слой контакт металл-полупроводник обеднён основными носителями заряда, то такой контакт называется Шоттки-контактом (по имени немецкого учёного В. Шоттки), а сформированный в нём потенциальный барьер - барьером Шоттки.

Контакты металл-полупроводник с барьером Шоттки обладают выпрямляющим действием. В отличие от электронно-дырочного перехода (р-п перехода), такой контакт имеет только барьерную ёмкость перехода, а его выпрямляющее действие определяется практически лишь изменениями надбарьерного потока основных носителей, что обеспечивает более высокое быстродействие такого контакта по сравнению с p-n переходом. Шоттки-контакты используют при создании различных полупроводниковых приборов (импульсных, детекторных, смесительных диодов, лавинно-пролётных диодов, фотодиодов, детекторов ядерного излучения, биполярных и полевых транзисторов и др.).

Кроме того, контакты металл-полупроводник с барьером Шоттки являются удобным средством исследования примесных профилей в слоях полупроводника.

Примеры Шоттки-контактов: Au-nSi, Pt-nGaAs.

Вольт-амперная характеристика (BAX) большинства Шоттки-контактов (как и электронно-дырочных переходов) имеют экспоненциальный вид. [3]

При прохождении тока через контакт металла и полупроводника неосновные носители заряда будут затягиваться полем в области, в которых они могут стать неравновесными. Возникают явления инжекции, экстракции, эксклюзии и аккумуляции, приводящие к изменению свойств полупроводника в объеме. По этой причине при электрических измерениях в физике полупроводников используют компенсационные методы.

Таким образом:

1. Контакт называют выпрямляющим, если он инжектирует или эксклюзирует неосновные носители заряда.

2. Контакт называют невыпрямляющим, если он экстрагирует или аккумулирует неосновные носители заряда.

3. Контакт называется омическим, если состав тока одинаков как на самом контакте, так и в объеме.

4. При контакте двух тел электроны переходят из тела с большей энергией Ферми (с меньшей работой выхода) в тело с меньшей энергией Ферми (с большей работой выхода). Направленный поток прекращается, когда уровни Ферми выравниваются [4].

1.1.1 Эффект Шоттки

Если у поверхности металла создано внешнее ускоряющее поле, то условия эмиссии существенно изменяются [5].

В случае однородного ускоряющего поля потенциальный барьер для электрона, покидающего металл, имеет вид (рис. 1.1):

е(х) = -еЕх - е2/1бя8ох (1.1)

о

Рисунок 1.1 - Форма потенциального барьера металл-вакуум с учетом эффекта

Шоттки

Здесь первый член отвечает вкладу внешнего поля, а второй - вкладу сил зеркального изображения, стремящихся удержать электрон у поверхности металла. Отсюда видно, что внешнее ускоряющее поле влияет на потенциальный барьер двояким образом: во-первых, понижает его высоту на величину:

Ш = (е3/4яео)1/3Е1/2 (1.2)

и тем самым уменьшает работу выхода (эффект Шоттки), и, во-вторых, меняет форму барьера, повышая его прозрачность (Б' > Б).

С учетом сказанного формула (1.1) [ /тэ(Т) = <0>ЛТ2хехр[-Фм/кБТ ] принимает вид:

/тэ(Т,Е = ЯЛТ2хехр[-Фм/кБТ|х ехр{[(^3/4я£о)1/2/кБТ]хЕ1/2} (1.3)

Формула (1.3) называется формулой Шоттки и показывает увеличение термоэлектронного тока под влиянием поля в результате надбарьерной эмиссии электронов.

В очень сильных электрических полях (Е « 108^109 В/м) потенциальный барьер становится настолько узким, что электроны могут проходить через него вследствие туннельного эффекта. Это явление называется автоэлектронной или холодной эмиссией, так как в этом случае нет необходимости в разогреве электронного газа.

Для треугольной модели потенциального барьера плотность тока автоэлектронной эмиссии выражается формулой Фаулера - Нордгейма [5]:

1/7

/Аэ(Е)=(е74яЙ)х {[8ям/(е™+Фм)-Фм ] • Е2хехр[-4(2тФм)1/2/3еЙх (1/Е)]} (1.4)

1.1.2 Работа выхода

Для того чтобы оторвать от изолированного атома валентный электрон, необходимо затратить некоторую работу, то есть сообщить электрону энергию, необходимую для преодоления сил притяжения. Эта энергия, выраженная в электрон-вольтах, называется (для газов) ионизационным потенциалом. Соответствующее понятие для твердого тела носит название работы выхода. Качественно происхождение работы выхода можно объяснить следующим образом [6].

На рисунке 1.2, а) изображены схематически энергетические спектры трех изолированных атомов одновалентного металла; штриховой линией обозначена потенциальная энергия электрона в электрическом поле ядра, сплошными горизонтальными линиями - энергетические уровни валентного электрона и следующий за ним свободный уровень. Стрелкой обозначен ионизационный потенциал.

Рисунок 1.2 - Схема возникновения работы выхода: а) - энергетический спектр электрона в изолированных атомах; б) - энергетический спектр электрона в кристалле.

На рисунке 1.2, б) показано, как модифицируется спектр электрона в металле.

В этом случае энергетические барьеры между соседними атомами настолько снижаются, что валентные электроны приобретают возможность свободно перемещаться вдоль всего кристалла; из валентных уровней образуется наполовину заполненная валентная зона, из свободных уровней -следующая за ней свободная зона.

Однако, как видно из рисунка, ход потенциала на поверхности металла остается приблизительно таким же, как у изолированного атома: для того чтобы «вырвать» валентный электрон из металла, необходимо затратить значительную работу (обозначенную на чертеже стрелкой). Как уже упоминалось выше, эту работу и называют работой выхода.

Итак, согласно рисунку 1.2, б) работой выхода мы называем минимальную энергию, необходимую для удаления электрона из металла, и измеряется она расстоянием от самого верхнего уровня, занятого электронами в металле, то есть от уровня химического потенциала, до потенциала электрона в пустоте.

Однако это определение будет строгим лишь при абсолютном нуле.

При температуре, отличной от абсолютного нуля, на любом уровне выше уровня химического потенциала скапливается некоторое число электронов, и такое определение работы выхода становится неточным. Однако если мы удалим некоторое количество электронов с какого-либо уровня, находящегося ниже уровня химического потенциала, то равновесие электронов в металле нарушится: начнутся перебросы электронов с более высоких уровней на освободившиеся и металл нагреется за счет освободившейся при этом энергии. Поэтому затраченную в этом случае работу нельзя называть работой выхода, так как часть ее пойдет на нагрев металла. Если же мы будем удалять электроны с уровня, находящегося выше уровня Ферми, процесс пойдет в обратном направлении: электроны будут переходить в большем количестве снизу вверх, чем сверху вниз, и в процессе восстановления равновесия металл охладится. Затраченная в этом случае работа будет меньше работы выхода, так как на вырывание электрона из металла, кроме этого, уйдет часть его внутренней энергии.

Учитывая все вышесказанное не только при абсолютном нуле, но и при температуре, отличной от абсолютного нуля, работу выхода отсчитывают от уровня химического потенциала и называют ее изотермической работой выхода. [6]

Еще более сложным становится вопрос об определении работы выхода полупроводника: на вырывание электрона в вакуум из зоны проводимости требуется одна работа, из заполненной зоны - другая, с примесных уровней -третья. Однако и в этом случае можно показать, что если мы будем удалять электроны с любого уровня, находящегося выше уровня химического потенциала, то материал будет охлаждаться; при удалении электронов с уровня, находящегося ниже уровня химического потенциала, он будет нагреваться. И только в том случае, когда мы будем одновременно удалять и те, и другие электроны, причем в такой пропорции, чтобы их энергия в среднем равнялась энергии на уровне химического потенциала, температура останется неизменной.

Таблица 1.1 - Работа выхода простых веществ. [7] (в круглых скобках приведены кристаллографические индексы граней)

Элемент еф, эВ Элемент еф, эВ

Поликристалл Монокристалл Поликристалл Монокристалл

Алюминий 4,25 4,41 (100) Мышьяк 3,75 4,55 (332)

4,06 (110) Натрий 2,35 -

4,24 (111) Неодим 3,2 -

Барий 2,49 - Никель 4,50 5,22 (100)

Бериллий 3,92 - 5,04 (110)

Бор 4,5 - 5,35 (111)

Ванадий 4,12 - Ниобий 3,99 4,02 (001)

Висмут 4,4 - 4,87 (110)

Вольфрам 4,54 4,63 (100) 4,36 (111)

5,25 (110) 4,63 (112)

4,47 (111) 4.29 (112)

4,18 (113) 3,95 (116)

4,30 (116) 4,18 (310)

Гадолиний 3,1 - Олово 4,38 -

Галлий 3,96 - Осмий 4,7 -

Гафний 3,53 Палладий 4,8 5,6 (111)

Германий 4,76 4,80 (111) Платина 5,32 5,7 (1110

Гольмий 3,22 - Празеодим 2,7 -

Диспрозий 3,25 - Рений 5,0 5,75 (1011)

Европий 2,5 - Родий 4,75 -

Железо 4,31 4,67 (100) Ртуть 4,52 -

4,70 а^ 4,81 (111) Рубидий 2,16 -

4,62 р^ - Рутений 4,60 -

4,68 у^ - Самарий 2,7 -

Золото 5,1 5,47 (100) Свинец 4.0 -

5,37 (110) Селен 4,72

5,31 (111) Серебро 4,3 4,64 (100)

Индий 3,8 4,52 (110)

Иридий 5,27 [3] 5,42 (110) 4,74 (111)

5,76 (111) Скандий 3,3 -

5,67 (100) Стронций 2,35 -

5,00 (210) Сурьма 4,08 4,7 (100)

Иттрий 3,3 - Таллий 3.7 -

Кадмий 4,1 - Тантал 4,12 4,15 (100)

Калий 2,22 2,39 (110) 4,80 (110)

Кальций 2,80 - 4,00 (111)

Кобальт 4,41 - Теллур 4,73 -

Кремний 4.8 4,85 (100)*1 Тербий 3,15 -

4,91 (100)*2 Титан 3,95 -

4,60 (111)*2 Торий 3,30 -

Лантан 3,3 - Тулий 3,10 -

Литий 2,38 - Углерод 4,7 -

Лютеций 3,33 - Уран 3,3 3,73 (100)

Магний 3,64 - 3,90 (111)

Марганец 3,83 - 3,67 (113)

Медь 4,40 4,59 (100) Хром 4,58 -

4,48 (110) Цезий 1.81 -

4,98 (111) Церий 2,7 -

4,53 (112) Цинк 4,24 4,9 (0001)

Молибден 4,3 4,53 (100) Цирконий 3,9 -

4,95 (110) Эрбий 3,25 -

4,55 (111)

4,36 (112)

4,50 (114)

*1 и-Тип.

*2 р-Тип.

Поэтому и в полупроводниках изотермическую работу выхода отсчитывают от уровня химического потенциала, несмотря на то, что на этом уровне большей частью нет ни одного электрона, так как обычно он проходит где-то в запрещенной зоне. [8]

1.2 Омические контакты к гетероструктурам AlGaN/GaN

Проблемы создания полупроводниковых приборов часто связаны с проблемами контактов, неизбежно присутствующих и обеспечивающих подсоединение внешних электрических цепей. Контакты, созданные без учёта их влияния на работу прибора, могут вызвать ухудшение характеристик и параметров, а в ряде случаев привести к полному нарушению функциональных свойств приборов. Чаще других используется так называемый омический контакт, имеющий линейную вольт-амперную характеристику, малое по сравнению с активными областями прибора сопротивление, и не искажающий работу прибора путём введения в активные области дополнительных носителей заряда.

Омический контакт обычно представляет трёхслойную структуру типа п - п+ - М где п+ обозначает слой полупроводника с концентрацией примеси, примерно на порядок и более превышающей концентрацию в области п. Энергетическая диаграмма показана на рисунке 1.3. Согласно существующим представлениям контакт п+ - М представляет барьер Шоттки, который вследствие высокой концентрации п+ имеет очень малую ширину 1п. При приложении напряжения в прямом направлении контакт пропускает ток как обычный барьер

Шоттки, а при и < 0 значительный ток проходит через барьер вследствие туннелирования электронов через барьер с малой шириной 1п. Учитывая, что контакт однородных полупроводников п - п+ не является выпрямляющим, структура п - п+ - М в целом приблизительно соответствует требованиям, сформулированным для омических контактов. [9]

; Металл

Рисунок 1.3 - Энергетическая диаграмма

1.2.1 Основные требования к омическим контактам в технологии изготовления АЮаШСа^транзисторов:

- контактирующий слой должен иметь как можно более высокую электропроводность и теплопроводность;

- контакты не должны инжектировать не основные носители в приборную структуру;

- приконтактная область должна быть узкой, с резкой ровной границей, что особенно важно для приборов с мелкими р-п переходами;

- иметь хорошую адгезию к поверхности эпитаксиальной структуры;

- быть слабо реактивным по отношению к ОаЫ и взаимосвязанному металлу в многокомпонентных контактных слоях;

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Павлов Владимир Юрьевич, 2024 год

Список литературы

1. В.Данилин, Т.Жукова, Ю.Кузнецов, С.Тараканов, Н.Уваров. Транзистор на GaN пока самый "крепкий орешек" // Электроника: Наука, Технология, бизнес : науч.-техн. журнал. 2005. № 4. стр. 20-29.

2. M.A. Khan, J.N. Kuznia, A.R. Bhattaral, D.T. Olsen. Metal semiconductor field effect transistor based on single crystal GaN // Appl.Phys.Lett. 1993. Vol .62, № 15. P. l7S6-17S7.

3. К.А. Валиев, Ю.И. Пашинцев, Г.В. Петров. «Применение контакт металл-полупроводник в электронике» // Москва: Издательство «Радио и связь». 1981. 304 c.

4. И.М. Викулин, В.И. Стафеев. Физика полупроводниковых приборов // Москва: «Сов. радио». 1980. 296 с.

5. М.И. Елинсон, Г.Ф. Васильев. Автоэлектронная эмиссия // Москва: Государственное издательство физико-математической литературы. 1958. 272 с.

6. (51.) Л.С. Стильбанс, Физика полупроводников // Москва: Сов. радио. 1967. 451 с.

7. В.С. Фоменко. Эмиссионные свойства материалов: Справочник // Акад. наук УССР. Ин-т проблем материаловедения. 4-е изд., перераб. и доп. - Киев: Наукова думка. 1981. 339 с.

8. Д. Хориути и др. Поверхностные свойства твердых тел // под ред. М. Грина; пер. с англ. под ред. д-ра физ.-мат. наук, проф. В. Ф. Киселева Москва: Мир. 1972. 432 с.

9. В. Н. Иванов, Л.Е. Коваленко, Т.С. Сумская, В.Н. Челюбеев, В.М. Яшник. Морфология и структура омических контактов к электронному арсениду галлия // Электронная техника. сер.2 Полупроводниковые приборы. 1988. №4. стр. 49-53.

10. Т.В. Бланк, Ю.А. Гольдберг. Механизмы протекания тока в омических контактах металл-полупроводник. Обзор // ФТП. 2007. Т. 41, №11. стр. 12S1-130S.

11. T. Mori, Т. Kozawa, T. Ohwaki, Y. Taga, S. Nagai, S. Yamasaki, S. Asami, N. Shibata, and M. Koike // Appl. Phys. Lett. 1996 Vol 69, № 23. P. 3537.

12. Lin Zhou, Michael R. Johnson, David J. Smith, David J. Meyer, David F.

Storm, Douglas Scott Katzer, Brian P. Downey. Microstructure of Ti/Al/Ni/Au ohmic contacts for N-polar GaN/AlGaN high electron mobility transistor devices // Journal of Vacuum Science and Technology B. 2014. Vol. 32, №. 1. P. 011201.

13. H. Morkoc, S. Strike, G.B. Gao, M.E. Lin, B. Sverdlov, M. Burns. Large-band-gap SiC, III-V nitride, and II-VI ZnSe-based semiconductor device technologies // Journal of Applied Physics. 1994. Vol. 76, №. 3. P. 1363.

14. S. Prakashs, L.S. Tan, K.M. Ng, A. Raman, S.J. Chua, A.T.C. Woe, S.N. Lin // Abstract of Int. Conf. on SiC and Rel. Mater. Sheraton. 1999. P. 48.

15. A. V. Davydov, A. Motayed, W.J. Boettinger, R.S. Gates, Q. Z. Xue, H. C. Lee, Y. K. Yoo. Optimization of Ti/Al/Ti/Au ohmic contacts to n-GaN // Physica Status Solidi. 2005. Vol. 2, №. 7. P. 2551-2554.

16. A. Crespo, R. Fitch, J. Gillespie, N. Moser, G. Via, M. Yannuzzi. Ti/Al/Ni/Au Ohmic Contacts on AlGaN/GaN HEMTs // GaAs Mantech, Inc. Copyright 2003.

17. H.P. Xin, S. Poust, W. Sutton, D. Li, D. Lam, I. Smorchkova, R. Sandhu, B. Heying, J. Uyeda, M. Barsky, M. Wojtowicz, R. Lai. Optimization of AlGaN/GaN HEMT Ohmic Contacts for Improved Surface Morphology with Low Contact Resistance // CS Mantech Conference, Oregon, USA. May 17th-20th, 2010.

18. Qian Feng, Li-Mei Li, Yue Hao, Jin-Yu Ni, Jin-Cheng Zhang. The improvement of ohmic contact of Ti/Al/Ni/Au to AlGaN/GaN HEMT by multi-step annealing method // Solid-State Electronics. 2009. Vol. 53, №. 9. P. 955-958.

19. Yan Wei, Zhang Renping, Du Yandong, Han Weihua, Yang Fuhua. Analysis of the ohmic contacts of Ti/Al/Ni/Au to AlGaN/GaN HEMTs by the multi-step annealing process // Journal of Semiconductors. 2012. Vol. 33, №. 6. P. 064005.

20. Gu Guodong, Dun Shaobo, Lu Yuanjie, Han Tingting, Xu Peng, Yin Jiayun, Feng Zhihong. Low ohmic contact AlN/GaN HEMTs grown by MOCVD // Journal of Semiconductors. 2013. Vol. 34, №. 11. P. 114004.

21. Fitih M. Mohammed, Liang Wang, Ilesanmi Adesida. Ultralow resistance Si-containing Ti/Al/Mo/Au ohmic contacts with large processing window for AlGaN/GaN heterostructures // Applied Physics Letters. 2006. Vol. 88. P. 212107.

22. F.M. Mohammed, L. Wang, H.J. Koo, I. Adesida. Si-induced enhancement of ohmic performance of Ti/Al/Mo/Au metallisation for AlGaN/GaN HEMTs // Electronics Letters. 2005. Vol. 41, №. 17. P. 984-985.

23. Vincent Desmaris, Jin-Yu Shiu, Chung-Yu Lu, Niklas Rorsman, Herbert Zirath, Edward-Yi Chang. Transmission electron microscopy assessment of the Si enhancement of Ti/Al/Ni/Au ohmic contacts to undoped AlGaN/GaN heterostructures // Journal of Applied Physics. 2006. Vol. 100. P. 034904.

24. V. Desmaris, J. Eriksson, N. Rorsman, H. Zirath. Low-Resistance Si/Ti/Al/Ni/Au multilayer ohmic contact to undoped AlGaN/GaN heterostructures // Electrochemical and Solid-State Letters. 2004. Vol. 7, №. 4. P. 72-74.

25. Yang Li, Geok IngNg, Subramaniam Arulkumaran, Chandra Mohan Manoj Kumar, Kian Siong Ang, Mulagumoottil Jesudas Anand, Hong Wang, Rene Hofstetter, Gang Ye. Low-contact-resistance non-gold Ta/Si/Ti/Al/Ni/Ta ohmic contacts on undoped AlGaN/GaN high-electron-mobility transistors grown on silicon // Applied Physics Express. 2013. Vol. 6, №. 11. P. 116501.

26. X. A. Cao, H. Piao, S. F. LeBoeuf J. Li, J. Y. Lin, H. X. Jiang. Effects of plasma treatment on the ohmic characteristics of Ti/Al/Ti/Au contacts to n-AlGaN // Applied Physics Letters. 2006. Vol. 89. P. 082109.

27. K. Chabak, A. Crespo, D. Tomich, D. Langley, V. Miller, M. Trejo, J.K. Gillespie, G.D. Via, A.M. Dabiran, A.M. Wowchak, B. Cui, P.P. Chow. Processing methods for low ohmic contact resistance in AlN/GaN MOSHEMTs // CS Mantech Conference, Florida, USA. May 18th-21st., 2009.

28. Ronghua Wang, Guowang Li, Jai Verma, Tom Zimmermann, Zongyang Hu, Oleg Laboutin, Yu Cao, Wayne Johnson, Xiang Gao, Shiping Guo, Gregory Snider, Patrick Fay, Debdeep Jena, Huili (Grace) Xing. Si-containing recessed ohmic contacts and 210GHz quaternary barrier InAlGaN high-electron-mobility transistors // Applied Physics Express. 2011. Vol. 4. P. 096502.

29. Zhifang Fan, S. Noor Mohammad, Wook Kim, Ozgur Aktas, Andrei E. Botchkarev, Hadis Morkoc. Very low resistance multilayer ohmic contact to n-GaN // Applied Physics Letters. 1996. Vol. 68, №. 12. P. 1672-1674.

30. Cong Wang, Sung-Jin Cho, Nam-Young Kim. Optimization of ohmic contact metallization process for AlGaN/GaN high electron mobility transistor // Transactions on Electrical and Electronic Materials. 2013. Vol. 14, №. 1. P. 32-35.

31. Cong Wang, Nam-Young Kim. Electrical characterization and nanoscale surface morphology of optimized Ti/Al/Ta/Au ohmic contact for AlGaN/GaN HEMT // Nanoscale Research Letters. 2012. Vol. 7, № 107.

32. Fitih M. Mohammed, Liang Wang, Hyung Joon Koo, Ilesanmi Adesida. Anatomy-performance correlation in Ti-based contact metallizations on AlGaN/GaN heterostructures // Journal of Applied Physics. 2007. Vol. 101. P. 033708.

33. B. P. Luther, S. E. Mohney, J. M. DeLucca, R. F. Karlicek. Study of contact resistivity, Mechanical Integrity, and Thermal Stability of Ti/AI and Ta/AI Ohmic Contacts to n-Type GaN // Journal of Electronic Materials. 1998. Vol. 27, №. 4. P. 196199.

34. Yi Liu, Sarab Preet Singh, Yi Jie Ngoo, Lwin Min Kyaw, Milan Kumar Bera, Quo Qiang Lo, Eng Fong Chor. Low thermal budget Hf/Al/Ta ohmic contacts for InAlN/GaN-on-Si HEMT swith enhanced breakdown voltage // Journal of Vacuum Science and Technology. 2014. Vol. 32, №.3. P. 032201.

35. Y. Liu, S. P. Singh, L. M. Kyaw, M. K. Bera, Y. J. Ngoo, H. R. Tan, S. Tripathy, G. Q. Lo, E. F. Chor. Mechanisms of Ohmic Contact Formation and Carrier Transport of Low Temperature Annealed Hf/Al/Ta on In0.18Al0.82N/GaN-on-Si // ECS Journal of Solid State Science and Technology. 2015. Vol. 4, №. 2. P. 30-35.

36. Deepak Selvanathan, Fitih M. Mohammed, Asrat Tesfayesus, Ilesanmi Adesida. Comparative study of Ti/Al/Mo/Au, Mo/Al/Mo/Au, and V/Al/Mo/Au ohmic contacts to AlGaN/GaN heterostructures // Journal of Vacuum Science and Technology B. 2004. Vol. 22, №.5. P. 2409-2416.

37. Д.Н. Слаповский, А.Ю. Павлов, В.Ю. Павлов, А.В. Клековкин. Сплавные омические контакты на основе Si/Al к нитридным гетеросистемам AlGaN/GaN // Физика и техника полупроводников. 2017. Т. 51, №4. стр. 461-466.

38. Д.Н. Слаповский, А.Ю. Павлов, В.Ю. Павлов, А.В. Клековкин. Исследование морфологии сплавных омических контактов с контактным слоем

кремния к гетероструктуре AlGaN/GaN // Материалы Международной научно-технической конференции, 21 - 25 ноября 2016 г. Москва INTERMATIC - 2016. часть 4. МИРЭА. стр. 77-80.

39. А.Ю. Павлов, В.Ю. Павлов, Д.Н. Слаповский, А.В. Клековкин, Ю.В. Федоров. Исследование вжигаемой композиции омических контактов на основе Si/Al к AlGaN/GaN гетероструктуре // Мокеровские чтения. 7-я Международная научно-практическая конференция по физике и технологии наногетероструктурной СВЧ-электроники, 25 мая 2016 г.: сборник трудов. М.: НИЯУ МИФИ. 2016. - 160 с. стр. 53-54.

40. А.Ю. Павлов, В.Ю. Павлов, Ю.В. Федоров. Влияние технологических приемов на морфологию и сопротивление омических контактов к гетероструктурам на основе GaN // Мокеровские чтения. 5-я Научно-практическая конференция по физике и технологии наногетероструктурной СВЧ-электроники, 21-22 мая 2014 г.: тезисы докладов. М.: НИЯУ МИФИ. 2014. - 96 с. стр. 27-28.

41. В.Ю. Павлов, А.Ю. Павлов. Технологии формирования сплавных и несплавных омических контактов к гетероструктурам на основе GaN. Обзор // Нано- и микросистемная техника. 2016. Т. 18, №10. стр. 635-644.

42. Д.Н. Слаповский, А.Ю. Павлов, В.Ю. Павлов, А.В. Клековкин. Роль Ti в сплавных композициях омического контакта к гетероструктурам AlGaN/GaN // Микро- и нанотехнологии в электронике. Материалы IX Международной научно-технической конференции. 29 мая - 3 июня 2017 г. Нальчик 2017. стр. 425-429.

43. Man Hoi Wong, Yi Pei, Tomás Palacios, Likun Shen, Arpan Chakraborty, Lee S. McCarthy, Stacia Keller, Steven P. DenBaars, James S. Speck, Umesh K. Mishra. Low nonalloyed Ohmic contact resistance to nitride high electron mobility transistors using N-face growth // Applied Physics Letters. 2007. Vol. 91. P. 232103.

44. Felix Recht, L. McCarthy, S. Rajan, A. Chakraborty, C. Poblenz, A. Corrion, J. S. Speck, U. K. Mishra. Nonalloyed ohmic contacts in AlGaN/GaN HEMTs by ion implantation with reduced activation annealing temperature // IEEE Electron Device Letters. 2006. Vol. 27, №. 4. P. 205-207.

45. B. Boratynski, W. Macherzynski, A. Drozdziel, K. Pyszniak. Ion implanted

ohmic contacts to AlGaN/GaN structures // Journal of Electrical Engineering. 2009. Vol. 60, №. 5. P. 273-275.

46. L. Pang, K. Kim. Analysis of AlGaN/GaN high electron mobility transistors with nonalloyed Ohmic contacts achieved by selective area growth using plasma assisted molecular beam epitaxy // IOSR Journal of Engineering (IOSRJEN). 2014. Vol. 4, №. 2. P. 8-13.

47. J. Guo, G. Li, F. Faria, Yu Cao, R. Wang, J. Verma, X. Gao, S. Guo, E. Beam, A. Ketterson, M. Schuette, P. Saunier, M. Wistey, D. Jena, H. Xing. MBE-regrown ohmics in InAlN HEMTs with a regrowth interface resistance of 0.05 Qmm // IEEE Electron Device Letters. 2012. Vol. 33, №. 4. P. 525-527.

48. S. Dasgupta, Nidhi, D.F. Brown, T.E. Mates, S. Keller, J.S. Speck, U.K.Mishra. Ultra-low ohmic contacts to N-polar GaN HEMTs by In(Ga)N based source-drain regrowth by Plasma MBE // CS Mantech Conference, Portland, Oregon, USA. May 17th-20th, 2010. P. 111.

49. D. F. Brown, K. Shinohara, A. L. Corrion, R. Chu, A. Williams, J. C. Wong, I. Alvarado-Rodriguez, R. Grabar, M. Johnson, C. M. Butler, D. Santos, S. D. Burnham, J. F. Robinson, D. Zehnder, S. J. Kim, T. C. Oh, M. Micovic. High-speed, enhancement-mode GaN power switch with regrown n+ GaN ohmic contacts and staircase field plates // IEEE Electron Device Letters. 2013. Vol. 34, №. 9. P. 11181120.

50. Nidhi, David F. Brown, Stacia Keller, Umesh K. Mishra. Very Low Ohmic Contact Resistance through an AlGaN Etch-Stop in Nitrogen-Polar GaN-Based High Electron Mobility Transistors // Japanese Journal of Applied Physics. 2010. Vol. 49. P. 021005.

51. Z. Chang, Z. Shu-Ming, W. Hui, L. Jian-Ping, W. Huai-Bing, L. Zeng-Cheng, F. Mei-Xin,Z. De-Gang L. Zong-Shun, J. De-Sheng, Y. Hui. Formation of low-resistant and thermally stable nonalloyed ohmic contact to N-Face n-GaN // Chinese Physics Letters. 2012. Vol. 2, №. 1. P. 017301.

52. M.-L. Lee, J.-K. Sheu, C. C. Hu. Nonalloyed Cr/Au-based Ohmic contacts to «-GaN // Applied Physics Letters. 2007. Vol. 91. P. 182106.

53. А.Н. Андреев, М.Г. Растегаева, В.П. Растегаев, С.А. Решанов. К вопросу об учете растекания тока в полупроводнике при определении переходного сопротивления омических контактов // Физика и техника полупроводников. 1998. Т. 32, №7. стр. 832-838.

54. А.Н. Ковалев. Полевые транзисторы на AIGaN/GaN структурах // Учебное пособие.- М:. Микрон-принт. 2001 .72с.

55. А.Н. Ковалев. Успехи и проблемы создания полевых гетеротранзисторов на основе материалов AIIIBV // Материалы электронной техники. 2005. №. 2. стр. 4-13.

56. К. Верхулевский. Новые возможности с транзисторами на основе GaN компании Microsemi // Компоненты и технологиию 2012. № 9, стр. 161-164.

57. K. Shinohara, D.C. Regan, Yan Tang, A. Corrion, D.F. Brown, J.C. Wong, J.F. Robinson, H.H. Fung, A. Schmitz, T.C. Oh, S.J. Kim, P.S. Chen, R.G. Nagele, A. Margomenos, M. Micovic. Scaling of GaN HEMTs and Schottky Diodes for Submillimeter-Wave MMIC Applications // IEEE Transactions on Electron Devices. 2013. Vol. 60, №. 10. P. 2982-2996.

58. Y. Tang, K. Shinohara, D. Regan, A. Corrion, D. Brown, J. Wong, A. Schmitz, H. Fung, S. Kim, M. Micovic. Ultrahigh-Speed GaN High-Electron-Mobility Transistors With Ft/Fmax of 454/444 GHz // IEEE Electron Device Letters. 2015. Vol. 36, №. 6. P. 549-551.

59. Д. Красовицкий, А. Алексеев, С. Петров, В. Чалый. Стандартизованное производство гетероструктур III-N для твердотельной СВЧ-электроники // Наноиндустрия. 2011.Т. 28, № 4. стр. 16-20.

60. И. Викулов. Развитие СВЧ-электроники на основе нитрида галлия // Электроника: Наука, Технология, бизнес. 2018. Т. 177, № 6. стр. 60-68

61. М. Гольцова. Мощные GaN-транзисторы истинно революционная технология // Электроника: Наука, Технология, бизнес. 2012.Т. 118, № 4. стр. 86100.

62. Киран Бернард. Преимущества использования полевых GaN-транзисторов в непилотируемых космических аппаратах // Высоконадежные

компоненты. 2018. Т. 28, № 2, стр. 66-73.

63. Ю. Федоров. Широкозонные гетероструктуры (Al, Ga, In) N и приборы на их основе для миллиметрового диапазона длин волн // Электроника: Наука, Технология, бизнес. 2011. Т. 108, № 2. стр. 92-107.

64. А. Туркин. Гетероструктуры на основе GaN в СВЧ-электронике: обзор работ // Электроника: Наука, Технология, бизнес. 2018. Т. 1VV, № 6, стр. 1-4.

65. С. Тарасов, Д. Колесников, Г. Глушков, М. Полунин, С. Рябыкин, А. Ткачев. Возможна ли замена импортных СВЧ GaN-транзисторов от известных мировых производителей на отечественные аналоги? // Электроника: Наука, Технология, бизнес. 2020. Т. 201, № 10. стр. 1-5.

66. Патент № 2619444 Российская федерация, МПК H01L21/28. Способ изготовления омических контактов к нитридным гетероструктурам на основе Si/Al // Ю.В. Федоров, А.Ю. Палов, В.Ю. Павлов, Д.Н. Слаповский; Заявитель и патентообладатель ИСВЧПЭ РАН. - № 2016110V86; заявл. 24.03.2016; опубл. 15.05.2017.

67. S. Yoon, Y. Song, S.M. Lee, H. Lee, J. Oh // Semicond. Sci. Technol. 2016. Vol. 31. Р. 055002.

68. S. Ruvimov, Z. Liliental-Weber, J. Washburn, K.J. Duxtad, E.E. Haller, Z.F. Fan, S.N. Mohammad, W. Kim, A.E. Botchkarev, H. Morkoc // Appl. Phys. Lett. 1996. Vol. 11, № 69. Р. 1556.

69. A. Motayed, R. Bathe, M.C. Wood, O.S. Diouf, R.D. Vispute, S.N. Mohammad // J. Appl. Phys. 2003. Vol. 2, № 93. Р. 1087.

70. Корицкий Ю.В // Справочник по электротехническим материалам. 1976. Т. 3. С. 546.

71. Патент № 2610346 Российская федерация, МПК H01L21/285V5. Способ изготовления омических контактов к нитридным гетероструктурам AlGaN/GaN / Ю.В. Федоров, А.Ю. Палов, В.Ю. Павлов; Заявитель и патентообладатель ИСВЧПЭ РАН. - № 2015154773; заявл. 21.12.2015; опубл. 09.02.2017.

72. С.С. Арутюнян, А.Ю. Павлов, В.Ю. Павлов, К.Н. Томош, Ю.В. Федоров. Двухслойная диэлектрическая маска Si3N4/SiO2 для создания низкоомных

омических контактов к AlGaN/GaN HEMT // Физика и техника полупроводников. 2016. Т. 50, №8. стр. 1138-1142.

73. А.Ю. Павлов, В.Ю. Павлов, Д.Н. Слаповский, С.С. Арутюнян, Ю.В. Федоров, П.П. Мальцев. Несплавные омические контакты для транзисторов с высокой подвижностью электронов на гетероструктурах ALGAN/GAN // Микроэлектроника. 2017. Т. 46, №5, стр. 340-346.

74. В.Ю. Павлов, А.Ю. Павлов, Д.Н. Слаповский, К.Н. Томош, Ю.В. Федоров. Технология формирования несплавных омических контактов к гетероструктуре AlGaN/GaN // 11-ая Всероссийская конференция. 1-3 февраля 2017 Москва. стр. 132-133 Нитриды галлия, индия и алюминия -структуры и приборы.

75. V.Yu. Pavlov, D.N. Slapovskiy, A.Yu. Pavlov, M.V. Maytama, Yu.V. Fedorov. AlGaN/AlN/GaN HEMT with regrown ohmic contacts. Proceedings of the International Conference "Micro- and Nanoelectronics - 2018" ICMNE - 2018. Book of Abstracts. P.-73.

76. В.В. Скубо, П.Е. Сим, Л.Э. Великовский, Ю.Н. Поливанова, А.Ф. Цацульников. Исследование свойств несплавных омических контактов к гетероструктуре AlGaNGaN // Доклады ТУСУР. 2015. Т. 38, №. 4. стр. 76-78.

77. К.Н. Томош, А.Ю. Павлов, В.Ю. Павлов, Р.А. Хабибуллин, С.С. Арутюнян, П.П. Мальцев. Исследование процессов изготовления HEMT AlGaN/AlN/GaN c пассивацией Si3N4 in situ // Физика и техника полупроводников. 2016. Т. 50, №10. стр. 1434-1438.

78. Ю.В. Федоров, А.С. Бугаев, А.Ю. Павлов, Д.Л. Гнатюк, О.С. Матвеенко, В.Ю. Павлов, Д.Н. Слаповский, К.Н. Томош, Е.Н. Енюшкина, Р.Р. Галиев, М.В. Майтама, А.В. Зуев, Д.В. Крапухин, С.А. Гамкрелидзе. Технология изготовления и разработка монолитных интегральных схем на основе нитрида галлия // Нано- и микросистемная техника. 2017. Т. 19, № 5. стр. 273-293.

79. Ю.В. Федоров, А.С. Бугаев, А.Ю. Павлов, Д.Л. Гнатюк, О.С. Матвеенко, В.Ю. Павлов, Д.Н. Слаповский, К.Н. Томош, Е.Н. Енюшкина, Р.Р. Галиев, М.В. Майтама, А.В. Зуев, Д.В. Крапухин, С.А. Гамкрелидзе, П.П. Мальцев.

Особенности технологии изготовления и разработки СВЧ МИС на основе нитрида галлия для миллиметрового диапазона // Электронная техника. Серия 1: СВЧ-техника. 2020. Т 544, № 1. стр. 26-45.

80. Ю.В. Федоров, А.С. Бугаев, Д.Л. Гнатюк, А.Ю. Павлов, О.С. Матвеенко, В.Ю. Павлов, Д.Н. Слаповский, К.Н. Томош, Е.Н. Енюшкина, Р.Р. Галиев, М.В. Майтама, А.В. Зуев, Д.В. Крапухин, С.А. Гамкрелидзе, Б.Г. Путинцев, П.П. Мальцев. Макетирование приемно-передающих модулей 5-миллиметрового диапазона длин волн на базе отечественных монолитных интегральных схем на нитриде галлия // Нано- и микросистемная техника. 2019. Том 21, № 12. стр. 702708.

81. A.Yu. Pavlov, K.N. Tomosh, V. Yu. Pavlov, D.N. Slapovskiy, A.V. Klekovkin, I. A. Ivchenko. Field-effect transistors with high electron mobility on an AlGaN/GaN heterostructure with gate recessing into the barrier layer // Nanobiotechnology Reportsthis. 2022. Vol. 17. P. 45-49.

82. Д.Л. Гнатюк, А.С. Бугаев, Р.Р. Галиев, С.А. Гамкрелидзе, Е.Н. Енюшкина, А.В. Зуев, И.А. Ивченко, Д.В. Лаврухин, П.П. Мальцев, О.С. Матвеенко, А.Ю. Павлов, В.Ю. Павлов, К.Н. Томош. Развитие технологий СВЧ электроники в ИСВЧПЭ РАН на современном этапе // Электроника и микроэлектроника СВЧ. 2022. Т. 1. С. 79-83.

83. А.Ю. Павлов, В.Ю. Павлов, Д.Н. Слаповский. Термическая стабильность несплавных омических контактов к гетероструктурам AlGaN/GaN // Письма в ЖТФ. 2017. Т. 43, № 22. Стр. 96-103.

84. В.Ю. Павлов, А.Ю. Павлов, Д.Н. Слаповский. Исследование влияния барьерного слоя в металлизации на контактное сопротивление при нагреве несплавных омических контактов // Сборник трудов III всероссийской конференции «Импульсная сильноточная вакуумная и полупроводниковая электроника» - ИСВПЭ-2017. ФИАН им. П.Н. Лебедева РАН 19-20 октября 2017. Москва. 2017. 141 с., стр. 115-117.

85. В.Ю. Павлов, А.Ю. Павлов, Д.Н. Слаповский. Исследование деградации несплавных омических контактов к гетероструктуре AlGaN/GaN при нагреве до

700 °С // Современные проблемы радиоэлектроники: сб. науч. тр. [Электронный ресурс] / науч. ред. А. И. Громыко - Красноярск: Сиб. федер. ун-т. 2018. 526 с., стр. 323-326.

86. В.Ю. Павлов, А.Ю. Павлов, Д.Н. Слаповский. Влияние тепловых процессов на свойства несплавных омических контактов к нитридным гетероструктурам // Мокеровские чтения. 9-я Международная научно-практическая конференция по физике и технологии наногетероструктурной СВЧ-электроники, 23 мая 2018 г.: сборник трудов. М.: НИЯУ МИФИ. 2018. 164 с., стр. 48-49.

87. В.Ю. Павлов, А.Ю. Павлов, Д.Н. Слаповский. Влияние нагрева на контактное сопротивление несплавных омических контактов к нитридных гетероструктурам. Мокеровские чтения // 10-я Юбилейная Международная научно-практическая конференция по физике и технологии наногетероструктурной СВЧ-электроники, 15-16 мая 2019 г.: сборник трудов. М.: НИЯУ МИФИ, 2019. 204 с., стр. 39-40.

88. В.Ю. Павлов, А.Ю. Павлов, Д.Н. Слаповский. Исследование температурной зависимости удельного контактного сопротивления несплавных омических контактов к гетероструктуре АЮаЫ/ОаЫ и к п+ОаМ Микро- и нанотехнологии в электронике // Материалы X Международной научно-технической конференции - Нальчик: Каб.-Балк. ун-т., 2018. 478 с., стр. 355-358.

89. Патент № 2669339 Российская федерация, МПК Н0^21/28. Способ изготовления омических контактов // А.Ю. Палов, В.Ю. Павлов, Д.Н. Слаповский; Заявитель и патентообладатель ИСВЧПЭ РАН. - № 2017123092; заявл. 29.06.2017; опубл. 10.10.2018.

90. В.Ю. Павлов, А.Ю. Павлов, Д.Н. Слаповский. Влияние нагрева на контактное сопротивление несплавных омических контактов к нитридных гетероструктурам. Мокеровские чтения // 10-я Юбилейная Международная научно-практическая конференция по физике и технологии наногетероструктурной СВЧ-электроники, 15-16 мая 2019 г.: сборник трудов. М.: НИЯУ МИФИ. 2019. 204 с., стр. 39-40.

91. Kim et al. Characteristics of inductively coupled Cl2 /BC13 plasmas during GaN etching // J. - Vac. Sci. Technol., A 17.4, Jul/Aug 1999. P. 2214-2219.

92. C.-C. Kao et al. Study of dry etching for GaN and InGaN-based laser structure using inductively coupled plasma reactive ion etching // Materials Science and Engineering. 2004. Vol. 107. P. 283-288.

93. D. Basak et al. Reactive ion etching of GaN using BCl3, BCl3/Ar and BCl3/ N2 gas plasmas // Solid-State Electronics. 2000. № 44. P. 725-728.

94 П. Мальцев, Ю.Федоров, Р. Галиев, С. Михайлович, Д. Гнатюк. Нитридные приборы миллиметрового диапазона // Наноиндустрия. 2014. T. 49, № 3. стр. 40-51.

95. Р. Р. Галиев, Д. Л. Гнатюк, A. B. Зyeв, Д. В. Крапухин, М.В. Майтама, O. С. Матвеенко, С. В. Михайлович, Ю. В. Фёдоров, М. Ю. Щербакова. Нитридные технологии для освоения миллиметрового диапазона длин волн // Нано- и микросистемная техника. 2015. T. 175, №2. стр. 21-32.

96. Ю.В. Федоров, С.В. Михайлович. Перспектива замены арсенидных МИС на нитридные // Нано- и микросистемная техника, 2016, Том 18, №4. стр. 217-226.

97. Ю.В. Федоров, С.В. Михайлович. Нитридные HEMT против арсенидных: последняя битва? // Известия вызов. Материалы электронной техники. 2015. Т 18, № 1. стр. 16-22.

98. Мокеров В.Г., Кузнецов А.Л., Федоров Ю.В., Енюшкина Е.Н., Бугаев А.С., Павлов А.Ю., Гнатюк Д.Л., Зуев А.В., Галиев Р.Р., Овчаренко Е.Н., Свешников Ю.Н., Цацульников А.Ф., Устинов В.М. AlGaN/GaN-СВЧ HEMT-транзисторы с пробивным напряжением выше 100 В и с предельной частотой усиления по мощности f max до 100 ГГц. // Физика и техника полупроводников. 2009. Т. 43, № 4. стр. 561-567.

99. Ю.В. Федоров, Д.Л. Гнатюк, А.С. Бугаев, О.С. матвеенко, Р.Р. Галиев, А.В. Зуев, А.Ю. Павлова, С.В. Михайлович. Разработка монолитных интегральных схем для Ka-, V-, W- диапазнов на основе нитрида галлия // Микроэлектроника. 2016. Т. 45, №2. стр. 135-143.