Способ исключения дефектов из рабочего объема полупроводниковых структур с потенциальным барьером

 

СПОСОБ ИСКЛЮЧЕНИЯ ДЕФЕКТОВ ИЗ РАБОЧЕГО ОБЪЕМА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР С ПОТЕНЦИАЛЬНЫМ БАРЬЕРОМ , заключающийся в том, что на поверхности структуры формируют средства фиксации расположения дефектов и подают на барьер, напряжение обратного смещения, о тличающий-. с я тем, что, с целью упрощения способа, в качестве средства фиксации расположения дефектов использу-. ют электролит.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) Э(51) Н 01 l 21 306

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР Ь(.. ;л,"

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2468867/18-21 (22) 24. 03.77 (46) 15.04.83. Бюл. Р 14 (72) А.С.Мальковский, В.M ° Залетин и И.T.Ñåìåíîâà (71) Институт физики полупроводников

Сибирского отделения AH СССР и Новосибирский государственный университет им. Ленинского комсомола (53) 621. 382(088.8) (56) 1. Патент США 9 3518 131, кл. 156-17, опублик. 1970 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИСКЛЮЧЕНИЯ ДЕФЕКТОВ

ИЗ РАБОЧЕГО ОБЬЕМА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР С ПОТЕНЦИАЛЬНЫМ БАРЬЕРОМ, заключающийся в том, что на поверхности структуры формируют средства фиксации расположения дефектов и подают на барьер, напряжение обратного смещения, о т лич ающийс я тем, что, с целью упрощения способа, в качестве средства фиксации расположения дефектов использу- ют электролит.

878105

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано при изготовлении полупроводниковых приборов.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ для исключения дефектов в полупроводниковом переходе, заключа-" ющийся в том, что на наружную, поверхность перехода наносят фоточувствительную пленку (фоторезист); через переход пропускают обратный электрический ток, вызывающий устойчивую лавинную эмиссию фотонов на дефектах в течение времени, достаточного для экспонирования участка фоторезиста, находящегося вблизи с дефекТоМ удаляют экспонированные участки ФотОрезиста, травят поверхность полупроводника для удаления дефектных точек в переходе и удаляют остатки неэкспонированных частей фоторезиста (Ц .

Существующий способ не позволяет исключить дефекты, расположенные в глубине рабочего объема на,некотором удалении от поверхности структуры, вследствие того, что эммитированные фотоны распространяются во все стороны равновероятно, значительно поглощаются объемом полупроводника и по этой причине не экспонируют сЬответствующие участки фоторезиста. Способ включает в себя такой сложный технологический процесс, как фотолитографию, и, не. растпространяется на структуры типа металл - полупроводник вследствие того что в металле дефекты не способны вызвать эмиссию фотонов.

Целью изобретения является упрощение способа.

Поставленная цель достигается описываемым способом, заключающимЬя в том, что на поверхности структуры формируют средство фиксации расположения .дефектов подают на барьер напряжение обратного смещения, причем в качестве средства фиксации расположения дефектов используют электролит.

В местах расположения дефектов при подаче обратного пробивного напряжения, меньше напряжения теплового пробоя структуры, образуются микроплазмы, т.е. повышенная- электропроводность этой области структуры, вызывающая увеличение скорости электролитического удаления материала структуры. Если обработке подвергаются полупроводниковые структуры или структуры типа диэлектрик - полу; проводник то производится либо удаление дефекта, если он находится на ближайшей к поверхности структуры стороне потенциального барьера, либо ликвидация потенциального ба55

После обработки структур с барьером Шоттки пробивные напряжения на структурах увеличились в 1;5-10 раз, величина обратного тока уменьшилась в 10 -104 раз.

Использование данного способа по сравнению с существующим позволяет: значительно упростить процесс, обеспечить воэможность обработки структур типа металл-полупроводник1 за счет более полного исключения дефектов из рабочего объема структур дополнительно улучшить значительное рьера в дефектных участках структуры, если они расположены на дальней стороне относительно поверхности с электролитом потенциального барьера, т.е. дефекты исключаются из рабочего объема структуры.

На чертеже изображена схема, поясняющая способ.

Пример. Проводят электрохимическую обработку барьера Шоттки. о Барьер Шоттки представляет собой структуру металл — полупроводник, изготовленную нанесением пленки 1 золота диаметром 2-8 мм и толщиной 300-500 R на эпитаксиальную

15 пленку 2 арсенида галлия п-типа с концентрацией носителей заряда 5 10 -5r10 см, выращенную из газовой фазы на и.+- подложке. Нанесение пленки золота производят терgp мическим распылением в вакууме при давлении остаточных газов 5 мм.рт.ст, С противоположной барьеру Шоттки стороны на и - подложку арсенида галлия электролитическим осаждением заранее наносят омический контакт 3 из никеля по обычной технологии.

На слой золота наносят электролит 4

HgS04 .. HN0) : 10Н О. Над электролитом 4 устанавливают отрицательный электрод 5 и от источника напряжения на образец через раствор электролита подают напряжение обратного смещения. Для исключения теплового пробоя структуры в схему последовательно включают ограничительное сопротивление Ro<< . Величину тока контролируют миллиамперметром, Время травления структур составляет 5

10 мин плотность тока - 0 2

I

0,5 мА/см

40 После электрохимической обработки образцы промывают в деионизованной воде и сушат под лампой в течение 10-15 мин. Вследствие большой скорости электролитического травле45 ния, вызванной увеличением проводимости в дефектных областях структуры, слой б золота над дефектным местом 7 стравливается, потенциальный барьер в этом месте исчезает

О и таким образом дефектные места исключаются из рабочего объема 8 структуры.

878105

Составитель М.Кузнецова

Техред И. Гайду Корректор О. Тигор

Редактор Н.Аристова

Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Payradrcaa наб., д. 4/5

Заказ 6974/4

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.проектная, 4 число параметров полупроводниковых приборов, например,. уменьшить обратные токи, увеличить пробивные напряжения, увеличить энергетические разрешения детекторов ионизирующих излучений, увеличить козфФициент усиления транзисторов по мощности, уменьшить шумы, увеличить КПД, по.высить процент выхода годных приборов. Например, в случае оптически и электрически управляемых транспарантов увеличение пробивного напря5 жения повысит процент выхода годных приборов.