用射頻磁控濺射在單晶硅上沉積Si1-xGex薄膜。濺射的SiGe薄膜樣品，用俄歇電子譜(AES)測(cè)定其Ge含量，約為17%，即Si0.83Ge0.17。樣品分別做高溫磷、硼擴(kuò)散，經(jīng)XRD測(cè)試為多晶態(tài)，制得n,p-poly-Si0.83Ge0.17。在n-poly-Si0.83Ge0.17上分別濺射Ni、V、W、Cu、Pt、Ti、Al、Co膜，做成金屬/n-poly-Si0.83Ge0.17肖特基結(jié)。利用I-V測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行接觸參數(shù)的提取，從而定量研究金屬的功函數(shù)、金屬膜厚以及快熱退火溫度對(duì)肖特基接觸特性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，肖特基勢(shì)壘高度(SBH)與金屬的功函數(shù)有微弱的正相關(guān)，Al/n,p-poly-Si0.83Ge0.17接觸存在Shannon效應(yīng)，金屬膜厚對(duì)Co/n,p-poly-Si0.83Ge0.17接觸特性有不同的影響，隨快熱退火溫度的升高，Ni、V、W、Co、Cu、Pt、Ti、Al八種金屬在n-poly-Si0.83Ge0.17上的肖特基勢(shì)壘高度和理想因子未見(jiàn)有一致的變化規(guī)律，但存在不均勻性。

　　金屬/半導(dǎo)體接觸形成的肖特基結(jié)是肖特基二極管的基礎(chǔ)，它是多子器件，具有截止頻率高、響應(yīng)快、正向壓降小等優(yōu)點(diǎn)，在高速集成電路和微波技術(shù)等領(lǐng)域有著廣泛的用途。對(duì)基于半導(dǎo)體硅鍺(SiGe)薄膜的器件，金屬/SiGe肖特基接觸的研究具有重要意義。金屬/半導(dǎo)體的肖特基接觸特性，與金屬的功函數(shù)、半導(dǎo)體的電子親和勢(shì)、界面層厚度、界面中性能級(jí)以及熱處理?xiàng)l件等有關(guān)。本文研究了8種金屬在SiGe薄膜上的肖特基接觸特性，探討了金屬的功函數(shù)、金屬膜厚、Al的摻雜效應(yīng)以及快熱退火溫度對(duì)肖特基接觸特性的影響。

　　1、實(shí)驗(yàn)

　　分別用電阻率為6Ω·cm~9Ω·cm的n-Si(100)和60Ω·cm~80Ω·cm的p-Si(100)作為襯底，標(biāo)準(zhǔn)RCA清洗、切割后，放入LJ-2型四靶磁控濺射儀中，濺射室真空度抽至4.0×10-7Pa，加速電壓為550V，束流為35mA/cm2。靶采用12英寸本征Si片，表面用導(dǎo)電膠粘貼幾塊超高純Ge片。在7.5×10-2Pa的工作氣壓下淀積SiGe薄膜，沉積速率約為1.5nm/min，膜厚約100nm。樣品用5%的HF漂洗10min去掉自然氧化層，立刻放入石英擴(kuò)散爐中，一部分樣品在850℃對(duì)Si0.83Ge0.17薄膜做磷擴(kuò)散50min，另一部分樣品在950℃對(duì)Si0.83Ge0.17薄做硼擴(kuò)散70min。擴(kuò)散完成后，樣品用10%的HF漂洗15min腐蝕掉表面層，用流動(dòng)的去離子水沖洗干凈，高純氮?dú)獯蹈伞?/p>

　　經(jīng)XRD測(cè)試樣品呈多晶態(tài)，即得n,p-poly-Si0.83Ge0.17薄膜。以帶圓孔(φ1mm)的鉬版作掩膜版，在n,p-poly-Si0.83Ge0.17薄膜上濺射厚約50nm的Ni、V、W、Cu、Pt、Ti、Al、Co膜，形成圓點(diǎn)狀金屬/n,p-poly-Si0.83Ge0.17結(jié)。一部分樣片分別在300℃~600℃范圍內(nèi)，做1min的快熱退火。樣片背面用電子束蒸發(fā)厚約1800nm的Al作為背電極。用keithley4200型半導(dǎo)體參數(shù)儀對(duì)金屬/n-poly-Si0.83Ge0.17肖特基結(jié)進(jìn)行I-V測(cè)試，并提取接觸參數(shù)。

　　3、結(jié)論

　　本文研究了幾種金屬在多晶鍺硅薄膜上的肖特基接觸特性。肖特基勢(shì)壘高度與金屬的功函數(shù)近似存在線性正相關(guān)，但變化緩慢。金屬Al作為受主，與鍺硅薄膜形成肖特基接觸時(shí)，呈現(xiàn)Shannon效應(yīng)，且隨退火溫度升高而愈加明顯。金屬膜厚度減薄至納米量級(jí)，對(duì)肖特基勢(shì)壘高度有顯著影響�？鞜嵬嘶饻囟葧�(huì)造成金屬/多晶鍺硅的肖特基接觸勢(shì)壘高度及理想因子的波動(dòng)，體現(xiàn)出接觸特性的不均勻性。