Passivation par Se et S pour diodes Schottky en GaAs

Abstract

Les diodes de Schottky sont omniprésentes dans les circuits intégrés. On les utilise parfois comme des éléments de circuits, mais ils apparaissent la plupart du temps comme des éléments parasites dans les contacts ohmiques qu'il faut minimiser. Ceux-ci ne posent généralement pas de problèmes en technologie du silicium, mais la situation est toute autre avec l'arseniure de gallium où le seuil et la résistance élevée des contacts nous empêchent à toutes fins pratique de brancher adéquatement les éléments du circuit. Le problème vient des états de surface qui se forment à la surface du cristal de AsGa qu'il faut éliminer avant d'évaporer l'électrode d'aluminium. Pour ce faire, l'industrie effectue habituellement un traitement préalable au (NH?)0H qui est relativement simple mais dont les résultat laissent à désirer. Il existe d'autres méthodes plus performantes mais difficilement applicables à cause de leur complexité, comme celle au (NH?)?S? qui nécessite plusieurs opérations successives avec du Na?S, de la vapeur de souffre et du (NH?)?S et qui pose aussi des problèmes de corrosion des masques. Ce mémoire présente une nouvelle approche utilisant du (NH?)0H et du (NH?)?S + Se qui règle presque tous les problèmes. Pour le démontrer, nous avons construit des diodes avec chacune des trois méthodes pour les comparer, où il apparaît clairement que les nouvelles diodes sont bien meilleures que les autres. Le seuil est sensiblement plus bas et la conductivité est très supérieure, surtout dans la plage de 0 à 0,4 V où la densité de courant est typiquement d'un ordre de grandeur supérieure. Ces avantages se maintiennent même après un recuit thermique rapide, ce qui permet d'obtenir de meilleurs contacts ohmiques.