CC BY
3
УДК 621.315.592
Бекбергенов С., канд. физ.-мат. наук
доцент
кафедра " Физика полупроводников"
Базарбаева Ф.М. студент 3 курса по направлению бакалвриата " Физика" Каракалпакский государственный университет им. Бердаха
Республика Узбекистан, г. Нукус
ИЗМЕНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДИОДОВ ШОТТКИ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Аннотация В статье рассматриваются изменение параметров диодов шоттки под воздействием лазерного излучения.
Ключевые слова: диод, шоттки, лазер,дефект,фактор, кристалл, порог, параметр, полупроводник.
Bekbergenov S., candidate of Physical and Mathematical Sciences
associate professor Department of Physics of Semiconductors
Bazarbaeva F.M.
3rd year student in the direction of undergraduate "Physics" Karakalpak State University named after Berdakh
Republic of Uzbekistan, Nukus
CHANGING THE PARAMETERS OF THE SCHOTTK DIODES UNDER THE INFLUENCE OF LASER RADIATION
Annotation: The article discusses the change in the parameters of Schottky diodes under the influence of laser radiation.
Key words: diode, Schottky, laser, defect, factor, crystal, threshold, parameter, semiconductor.
Как нам известно, при изготовлении полупроводниковых диодов в процессе технологических обработок в базовой и приконтактной областях полупроводника возникают дефекты, приводящие к ухудшению функциональных характеристик и параметров приборов. Их улучшение может быть достигнуто дополнительной атермической обработкой на завершающей стадии изготовления приборов путем внешнего воздействия [1-3]. Среди них обращает внимание лазерная обработка полупроводниковых приборных структур. Так, к настоящему времени
накоплен большой опыт по лазерному методу формирования омических контактов к целому ряду полупроводниковых материалов. Рассмотрено также влияние лазерных обработок на свойства полупроводниковых материалов, в том числе на GaAs. Предлагается несколько моделей механизмов воздействия лазерного излучения связанных с пороговой плотностью энергии лазерного излучения, при которых наблюдаются изменения морфологии поверхности кристаллов ОаЛБ и 1пР [4]. Авторы работ [5,6] предполагают, что механизм воздействия лазерного воздействия определяется конкретными условиями и в зависимости от параметров лазерного излучения может быть как тепловым, так и атермическим. В то же время влияние воздействия лазерного излучения на электрические свойства барьерных контактов при малых интенсивностях лазерного излучения, когда отсутствует разложение полупроводникового материала, например ОаЛБ, практически не изучено.
В настоящей работе приводятся результаты исследования влияния малых интенсивностей лазерного излучения при плотности излучения меньше критической на электрофизические характеристики арсенидгаллиевых диодных структур с барьером Шоттки Сг-п-п+-ОаЛБ.
До и после лазерной обработки измерялись прямые ветви вольтамперных
характеристик (ВАХ)
диодных структур при комнатной температуре, из которых определялись фактор идеальности п, высота барьера Шоттки /. На рис. 1 показана прямая ветвь ВАХ диодной структуры Сг-п-п+-ОаЛБ
измеренная при комнатной зависимости от интенсивности лазерного температуре до и после излучения: 1-исх, 2-7 соответственно лазерного облучения. 400, 600, 800, 1000, 1200, 1400 Вт/см2.
Рассчитанные из прямых ветвей ВАХ, приведенных на рис.1, величины / и п представлены в табл.
Рис. 1. Прямые ветви ВАХ диода с барьером Шоттки Сг-п-п+-ОаЛБ в
Табл.
Электрофизические параметры диодов Шоттки Cr-n-n+GaAs до и после лазерной _обработки._
Параме тры Интенсивность лазерного излучения, Вт/см2
Исх. 400 600 800 1000 1200 1400
фВ, В 0.71 0.71 0.71 0.70 0.69 0.71 0.74
n 1.13 1.13 1.13 1.15 1.21 1.13 1.08
Is, A 9,8х10"8 9,2х10-8 9,0х10-8 1,1 х 10-7 10-7 5,7х10-8 4,1 х10-8
Из табл. видно, что изменение параметров диодных структур с барьером Шоттки Сг-n-n+GaAs в зависимости от интенсивности лазерного излучения носит немонотонный характер. При интенсивности лазерного излучения 400 и 600 Вт/см2 параметры диодных структур не изменяются. Увеличение лазерного облучения до 800 и 1000 Вт/см2 сопровождается незначительным уменьшением высоты барьера фв и увеличением фактора идеальности n. Облучение диодных структур при Р=1200 Вт/см2 приводит ВАХ к первоначальному (исходному) состоянию. Обработка диодов Шоттки при интенсивности излучения 1400 Вт/см2 приводит к увеличению фВ по сравнению с исходным значением на 0,04 В, а величина n уменьшается на 0,08. При этом величина тока насыщения немонотонно (как и высота барьера Шоттки) изменяется при увеличении интенсивности излучения от 400 Вт/см2 до 1400 Вт/см2 (табл. ).
Наблюдаемые изменения параметров барьеров Шоттки при лазерной обработке 800 и 1000 Вт/см2 связаны, по-видимому с разрушением окисной пленки на границе раздела Cr-GaAs, состоящей из окислов галлия и мышьяка и формированием в приконтактной области GaAs тонкого слоя обогащенного донорами, коими могут выступать собственные дефекты. Эти обстоятельства обусловливают уменьшение высоты барьера фВ и уменьшение величины n.
Увеличение интенсивности лазерного излучения до 1200, 1400 Вт/см2 может приводить к дальнейшей модификации приконтактного слоя, обогащая его вакансиями мышьяка, являющимся акцепторами, т.е. в этом слое происходит инверсия типа проводимости.
Резюмируя изложенное можно полагать, что полученные результаты по влиянию лазерного облучения на параметры диодных структур с барьером Шоттки Cr-n-n+-GaAs указывают на возможность управления их параметрами при сравнительно невысоких интенсивностях лазерного излучения.
Использованные источники:
1. Belyaev A.E., Venger E.F., Ermolovich I.B., Konakova R.V., Lytvyn P.M., Milenin V.V., Prokopenko I.V., Svechnikov G.S., Soloviev E.A., Fedorenko L.L. Effect of microwave and laser radiations on the parameters of semiconductor structures. Kiev:, Intas. 2002, 192p.
2. Готра З.Ю., Осередько С.А. Управление свойствами поверхностных слоев в технологии микроэлектроники с помощью лазерного излучения. Зарубежная электронная техника, 1985, №12, с.3-50.
3. Тагаев М.Б., Камалов А.Б., Бекбергенов С.Е., Насыров М.У. Влияние лазерной и ультразвуковой обработок на электрофизические свойства диодных структур Сг-ОаЛБ. Материалы X Международной конференции «Физика полупроводников тонких пленок». Ивано-Франковск, Украина, 1521 мая 2005 г, с.123.
4. Баимбетов Ф.Б., Джумамухамбетов Н.Г. Механизм воздействия лазерных импульсов на полупроводники ЛШБУ ФХОМ, 1999, №1, с.38-40.
5. Качурин Г.А., Нидаев Е.В. Лазерный отжиг точечных дефектов в кремнии и арсениде галлия. ФТП, 1980, т.14, №3, с.424-427.
6. Джаманбалин К.К., Дмитриев А.Г. Дислокационная природа туннельного избыточного тока в структурах ОаЛБ-№, модифицированного лазерным излучением. ФТП, 2000, т.34, вып.8, с.976-977.
