Исследование электростатической системы поверхности кристаллов AuNi/GaN диодов Шоттки методом зонда Кельвина атомно-силовой микроскопии
Торхов Н.А.1,2,3, Новиков В.А.2
1АО "НИИПП", Томск, Россия
2Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
3Томский университет автоматизированных систем управления (ТУСУР), Томск, Россия
Email: trkf@mail.ru
Поступила в редакцию: 3 июля 2019 г.
Выставление онлайн: 18 февраля 2020 г.
Атомно-силовые микроскопические исследования электростатической системы поверхности кристаллов плоских AuNi/n-n+-GaN диодов Шоттки показали, что значение работы выхода электронов с поверхности металлических контактов Шоттки зависит от их линейного размера - диаметра D. При D>120 мкм значение работы выхода центральной области контактов приближается к значению работы выхода сплошной металлической пленки золота eφAu~5.40 эВ. Уменьшение диаметра приводит к уменьшению работы выхода до 5.34 эВ для D=120 мкм, 5.21 эВ для D=40 мкм, 5.18 эВ для D=10 мкм и 5.14 эВ для D=5 мкм. Наблюдаемое уменьшение значений работы выхода с уменьшением диаметра связано с увеличивающимся влиянием встроенного электростатического поля периферии El, которое определяется площадью и периметром контактов Шоттки. Принципиальные отличия термодинамических и электростатических систем омических TiAlNiAu/n+-GaN-контактов (в отличие от аналогичных систем AuNi/n-GaN-контактов Шоттки) указывают на отсутствие в них барьера Шоттки и преобладающую роль термоэмиссионного механизма переноса подвижных носителей электрических зарядов. Ключевые слова: нитрид галлия, барьер Шоттки, омический контакт, электростатическое поле периферии, размерный эффект, метод зонда Кельвина АСМ.
- S.M. Sze, Kwok K. Ng. Physics of Semiconductor Devices, 3nd edn (John Wiley\& Sons, Inc., Publication, 2007) p. 764
- R.T. Tung. Appl. Phys. Rev., 1, 011304 (2014)
- R.T. Tung. Mater. Sci. Engin. R: Reports, 35, 1 (2001)
- Р. Мамедов. Контакты металл--полупроводник с электрическим полем пятен (Баку, БГУ, 2003)
- В.Г. Божков. Контакты металл--полупроводник: физика и модели (Томск, Изд. Дом Томского гос. ун-та, 2016)
- Н.А. Торхов, С.В. Еремеев. ФТП, 34 (1), 106 (2000)
- Н.А. Торхов. ФТП, 35 (7), 823 (2001)
- Л.А. Косяченко, А.В. Макаров, С.Э. Остапов, И.М. Раренко. Технология и конструирование в электронной аппаратуре, 3, 3 (2002)
- Rudiger Quay. Gallium Nitride Electronics (Springer Series in Materials Sciences. 2008) p. 492. DOI: 10.1007/978-3-540-71892-5
- Nitride Semiconductor Devices. Principles and Simulation, ed. by Joachim Piprek (Wiley--VCH Verlag GmbH\& Co. KGaA, 2007)
- M.D. Barlow. Metal-Semiconductor Contacts for Schottky Diode Fabrication (Youngstown State University, 2007)
- M. Siva Pratap Reddy, Hee-Sung Kang, Jung-Hee Lee, V. Rajagopal Reddy, Ja-Soon Jang. J. Appl. Polym. Sci., 131 39773 (2014). DOI: 10.1002/app.39773
- M.G. Helander, Z.B. Wang, J. Qiu, Z.H. Lu. Appl. Phys. Lett., 93, 193310 (2008)
- Moh'd Rezeq, Khouloud Eledlebi, Mohammed Ismail, Ripon Kumar Dey, Bo Cui. J. Appl. Phys., 120, 044302 (2016)
- R.H. Fowler. Phys. Rev., 38, 45 (1931)
- H. Elabd, W. Kosonoky. RCA Rev., 43, 569 (1982)
- Н.А. Торхов. ФТП, 52 (10), 1150 (2018)
- K.L. Sorokina, A.L. Tolstikhina. Crystallography Reports, 49 (3), 476 (2004)
- M. Wicinski, W. Burgstaller, A.W. Hassel. Corrosion Sci., 104, 1 (2016)
- S.Y. Luchkin, K.J. Stevenson. Microscopy and Microanalysis, 24 (2), 126 (2018). DOI: 10.1017/S1431927618000156
- Н.М. Коровкина. Автореф. канд. дис. (СПб., РГБб, 2006)
- Н.А. Торхов, В.А. Новиков. ФТП, 45 (1), 69 (2011)
- Н.А. Торхов. ФТП, 44 (5), 1 (2010)
- Н.А. Торхов, В.Г. Божков, И.В. Ивонин, В.А. Новиков. Поверхность, 11, 1 (2009)ю
- Н.А. Торхов, В.Г. Божков, С.М. Гущин, В.А. Новиков. В сб.: Тез. докл. 22-я Междунар. Крымская конф. "СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии" (Крым, Украина, 2012) с. 635
- Н.А. Торхов, В.Г. Божков, В.А. Новиков, А.А. Мармалюк, Ю.Л. Рябоштан. В сб.: Тез. докл. 22-я Междунар. Крымская конф. "СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии" (Крым, Украина, 2012) с. 633
- Н.А. Торхов, В.Г. Божков, В.А. Новиков, А.А. Мармалюк, Ю.Л. Рябоштан. В сб.: Тез. докл. 25-я Междунар. Крымская конф. "СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии" (Крым, Россия, 2015) с. 611
- Н.А. Торхов, В.А. Новиков, В.Н. Брудный. В сб.: Тез. докл. VII Всеросс. науч.-техн. конф. "Обмен опытом в области создания сверхширокополосных радиоэлектронных систем" (Омск, 2018) с. 296
- Н.А. Торхов. ФТП, 45 (7) 965 (2011)
- Н.А. Торхов. Изв. вузов. Физика. Деп. в ВИНИТИ. N 334-В2008 от 18.04.2008
- Т.В. Бланк, Ю.А. Гольдберг. ФТП, 41 (11), 1281 (2007)
- S.N. Mohammad. J. Appl. Phys., 95 (12), 7940 (2004)
- N.A. Torkhov, L.I. Babak, A.A. Kokolov, A.S. Salnikov, I.M. Dobash, V.A. Novikov, I.V. Ivonin. J. App. Phys., 119, 094505 (2016)
- В.Л. Миронов. Основы сканирующей зондовой микроскопии (Техносфера, Н. Новгород, 2004) с. 144
- W.E. Meyerhof. Phys. Rev., 71 (10), 727 (1947)
- E.H. Rhoderick, R.H. Williams. Metall-semiconductor contacts, 2nd ed. (Clarendon, Oxford, 1988).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.