专利名称：一种制备具有扩散阻挡层Mo的n型GaSb欧姆接触的方法
技术领域：
本发明涉及半导体激光器制备工艺技术领域，属于半导体激光器芯片工艺技术。
背景技术：
III-V族化合物半导体材料feiSb由于其晶格常数与带隙覆盖在0. 8-4. 3 μ m宽光谱范围内的各种三元和四元III-V族化合物固熔体的晶格常数匹配，因而(iaSb可以作为衬底材料，用于制作适于某些红外光纤传输的激光器和探测器。用feiSb单晶为衬底研制的 GaAs/GaSb太阳能电池，转换效率超过30%，同时feiSb也被预见具有晶格限制迁移率大于 GaAs，使得它在制作微波器件方面具有潜在的应用前景。关于n-GaSb基欧姆接触金属化系统中，由于n_GaSb衬底自身特性，与AuGe、Ni合金温度超过250°C时，金属化系统原子层间扩散严重，表面形貌不平整，产生纵向的界面尖峰，在大流工作时造成电流集中于电阻较小的点，严重时会造成半导体激光器烧毁，严重影响到半导体激光器器件的可靠性。Mo是很好的扩散阻挡层材料。首先Mo是难熔金属，原子扩散能力很低，具有较好的扩散阻挡性能。其次，和其他的难熔金属如？11^、附、(>、1等相比，功函数比？仏？1附低.这些高功函数的金属扩散到feiSb表面时，将导致金属与半导体接触的势垒高度增加， 不利于欧姆接触的形成，同时Mo在Au中溶度比较低。W很难蒸发和溅射，而Mo熔点比Cr 高，电阻比Cr大，有利于欧姆接触的形成。最后，Mo价格比较便宜，容易实现工业化生产， 具有商用价值。因此Mo是很好的扩散阻挡层材料。本发明提出一种制备具有扩散阻挡层Mo的型(iaSb欧姆接触的方法，在粘附层与接触层之间加入扩散阻挡层Mo，形成的新金属化系统不仅具有低的比接触电阻，扩大合金温度范围，同时使金属化结构具有平整表面形貌，提高器件的可靠性。
发明内容
本发明是一种制备具有扩散阻挡层Mo的η型(iaSb欧姆接触的方法。通过添加扩散阻挡层，使金属化系统具有低的接触电阻，扩大了合金温度范围，优化并使其具有平整表面形貌，提高了 n-GaSb基半导体激光器器件可靠性。本发明是这样实现的，见图1所示，具有扩散阻挡层Mo的n-GaSb基器件欧姆接触结构包括n-GaSb衬底(1)，Ni粘附层⑵，Au、Ge掺杂层(3)，Mo扩散阻挡层⑷，Au接触层(5)。所采用的设备为DISC0VERY-18磁控溅射炉；合金炉。本发明的技术效果在于通过添加扩散阻挡层，使金属化系统具有低的比接触电阻，扩大合金温度范围，达到350°C优化并使其具有平整的表面形貌，提高n-GaSb基器件可靠性。
具体实施例方式如图1所示，一种具有扩散阻挡层Mo的n-GaSb基器件欧姆接触结构包括n-GaSb衬底⑴，Ni粘附层⑵，Au、Ge掺杂层(3)，Mo扩散阻挡层⑷，Au接触层(5)。衬底(1) 采用iTe掺杂的feiSb衬底；Ni粘附层厚度为30nm⑵；Au、Ge掺杂层(Au88%、Gel2% )厚度为50nm(3) ；Mo扩散阻挡层厚度为60nm-100nm(4) ；Au接触层300nm(5)；。下面结合实例说明本发明，采用的设备为所采用的设备为DISC0VERY--18磁控溅射炉。衬底(1)为(100) 取向掺Te掺杂浓度为(3 7) X ΙΟ1、-3的n-GaSb晶体材料，迁移率为3500cm2/v · s (Τ = 300Κ)，厚度为 410 μ m, EPD ( 8000/cm2。溅射Ni粘附层O)，气体流量为20sCCm，输入电流为0. 2A ；厚度为30nm ；溅射Au、Ge掺杂层(Au88%,Gel2% ) (3)，气体流量为20sccm，输入电流为0. 2A， 厚度为50nm ；溅射Mo扩散阻挡层(4)，系统真空要求4. 50 X KT6Torr，气体流量为40sCCm，输入电流 0. 2A,厚度为 60nm-100nm ；金属化结构退火，退火温度为220°C _400°C，退火时间为lOmin。补Au接触层(5)，气体流量为20SCCm，输入电流为0. 1A，厚度为300nm。
图1为一种具有扩散阻挡层Mo的n-GaSb基器件欧姆接触结构示意图。
权利要求
1.一种制备具有扩散阻挡层Mo的η型(iaSb欧姆接触的方法，包括n-GaSb衬底⑴， Ni粘附层(2)，Au、Ge掺杂层(3)，Mo扩散阻挡层(4)，Au接触层(5)。
2.根据权利要求1所述的一种制备具有扩散阻挡层Mo的η型(iaSb欧姆接触的方法， 其特征在于，Mo扩散阻挡层，厚度为60nm-100nm ；退火温度为350°C，时间为lOmin。
全文摘要
本发明是一种制备具有扩散阻挡层Mo的n型GaSb欧姆接触的方法，该方法采用Au/Mo/Au、Ge/Ni/n-GaSb结构，在接触层Au与掺杂层Au、Ge之间加入一层扩散阻挡层Mo，其厚度为60nm-100nm，形成n型GaSb欧姆接触。本发明的效果在于，金属化系统不仅具有低的比接触电阻，扩大合金温度范围，并且具有平整的表面形貌，提高n-GaSb基半导体激光器器件可靠性。
文档编号H01S5/323GK102255243SQ201110087078
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月8日 优先权日2011年4月8日
发明者刘国军, 李俊承, 李再金, 李占国, 李林, 王玉霞, 王跃, 芦鹏 申请人:长春理工大学