[发明专利]通过插入界面原子单层改进与IV族半导体的金属接触

权利要求书

1.一种电接触，所述电接触包含金属和IV族半导体，所述金属和所述IV族半导体由下列其中一者分隔：

(i)V族原子单层；或

(ii)一或多个双层，每个双层由一个V族原子单层和一个III族原子单层构成，

在所述金属与所述IV族半导体之间的界面处，所述V族原子单层的原子或每个V族与III族原子双层的原子分别与所述IV族半导体的晶格结构成外延对齐。

2.如权利要求1所述的接触，其中所述金属包含III族金属原子的金属元素的原子。

3.如权利要求2所述的接触，其中所述金属包含钌、氮化钽或氮化钛。

4.如权利要求1所述的接触，其中所述IV族半导体包含以下中的任一者：锗、硅、硅与锗的合金、锗与锡的合金、硅与碳的合金、硅与碳的化合物、锗与碳的合金、锗与碳的化合物。

5.如权利要求1所述的接触，其中所述V族原子包含以下中任一者：氮、磷、砷和锑；或以下中任意两者或更多者的混合物：氮原子、磷原子、砷原子和锑原子。

6.如权利要求1所述的接触，其中所述III族原子包含以下的任一者或多者：铝、镓或铟。

7.如权利要求1所述的接触，其中所述金属和所述IV族半导体由所述一或多个双层分隔，且一个III族原子单层与所述IV族半导体的表面紧邻。

8.如权利要求1所述的接触，其中一个V族原子单层与所述IV族半导体的表面紧邻。

9.如权利要求1所述的接触，其中所述界面处的所述IV族半导体的表面是{111}取向表面或{100}取向表面。

10.一种形成电接触的方法，所述方法包括在金属与IV族半导体之间的界面处引入下列其中一者：V族原子单层或V族原子与III族原子的双层，由此产生包含金属和IV族半导体的接触，所述金属和所述IV族半导体由下列其中一者分隔：(i)V族原子单层；或(ii)一或多个双层，在所述金属与所述IV族半导体之间的界面处，每个双层分别由一个V族原子单层和一个III族原子单层构成，其中执行所述引入以使所述V族原子单层的原子或每个V族与III族原子双层的原子分别与所述IV族半导体的晶格结构成外延对齐。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述接触包括所述V族原子与III族原子双层，所述方法包括使用结晶选择性蚀刻来蚀刻所述IV族半导体的{100}取向表面，以显露并暴露多个{111}取向半导体晶面；所述V族原子单层形成于所述{111}晶面上；并且所述III族原子单层随后沉积在所述V族原子单层上。

12.如权利要求10所述的方法，其中所述接触包括所述V族原子单层，所述V族原子单层通过气相沉积工艺产生，所述气相沉积工艺包括将所述IV族半导体暴露至通过热蒸发所述V族元素的源或通过化学反应产生的所述V族原子的气相流或所述V族元素的同核分子流。

13.如权利要求12所述的方法，其中V族原子/分子的所述流为组成物As₄或组成物As₂的砷分子流，且所述分子流通过在克努森池中对元素砷源的热蒸发而产生。

14.如权利要求10所述的方法，其中所述V族元素原子通过所述V族元素的气相化合物的分解而沉积在所述IV族半导体的表面上。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述V族元素的所述化合物为所述V族元素的氢化物，且所述氢化物包含以下中的一者：氨气、磷化氢、砷化氢或锑化氢。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述氢化物包含砷化氢(AsH₃)且所述半导体的所述表面经加热到675℃至725℃范围内的温度。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述IV族半导体为硅，且在沉积所述砷原子之前，所述IV族半导体的所述表面在氢气中经加热到足够高的温度以去除任何硅氧化物或其他污染物。

18.如权利要求14所述的方法，其中所述V族元素的所述化合物为所述V族元素的金属有机化合物。