[发明专利]一种超低接触电阻SiC基欧姆接触制备方法

说明书

本发明公开了一种超低接触电阻SiC基欧姆接触制备方法，包括：选取SiC衬底；在SiC衬底转移石墨烯或是外延生长石墨烯形成石墨烯/SiC结构；在石墨烯/SiC结构的石墨烯上淀积Au膜；通过第一次光刻胶光刻方法在Au膜上形成第一转移电极图形；采用湿法刻蚀法刻蚀掉未被第一转移电极图形覆盖的Au膜；采用等离子体刻蚀法刻蚀掉未被Au膜覆盖的石墨烯；通过第二次光刻胶光刻方法在SiC衬底上形成第二转移电极图形；在第二转移电极图形外的Au膜上淀积Au材料；剥离第二转移电极图形形成Au电极并进行退火处理。本发明方法为一种切实可行的制备方案，石墨烯降低了与SiC界面的势垒，欧姆接触的比接触电阻率达到10^‑7～10^‑8量级，该制备方法可重复性高。

技术领域

本发明属于SiC基欧姆接触技术领域，具体涉及一种新型超低接触电阻SiC基欧姆接触制备方法。

背景技术

SiC材料由于其宽禁带、高热导率、高击穿电场等优异特性，使其在高温、大功率、辐照等极端工作条件下具有不可替代的优势，在各项应用领域备受关注。

目前，不断缩小的器件特征尺寸对欧姆接触提出了更高的要求，寄生电阻、寄生电容等一直困扰着器件性能的提升，大大限制了器件的工作频率。而寄生电阻则主要来自于接触，欧姆接触质量的提升成为提升器件性能的关键所在。欧姆接触的比接触电阻率越小，由接触带来的功耗就越低，信号损失也越小，系统的效率和准确性越高。因此，长期以来，国内外研究团队致力于降低欧姆接触的比接触电阻，获得更加稳定的接触结构。基于欧姆接触的金属主要有Ni、Ti、Co、Ta等金属及其合金，其中Ni基欧姆接触技术具有更高的工艺可重复性且可获得低的比接触电阻(1×10^-5π·cm²)，已形成了欧姆接触的标准工艺。对于现有的欧姆接触技术，人们对其形成机理尚未达成共识。目前被普遍认同的说法认为，金属与SiC接触界面在经过一定条件的退火后合金化，SiC衬底中C原子外扩散而形成了大量的C空位和空带，相当于增加了接触区域中有效载流子的浓度，使耗尽区宽度减薄，加强了隧穿效应，导致比接触电阻率降低。则现有欧姆接触接触技术工艺也大致为：对衬底进行掺杂，形成一定浓度和深度的箱形分布；溅射金属电极；快速热退火，使金属与衬底接触处形成合金，以形成欧姆接触。国内外研究团队对欧姆接触金属组分和形成工艺进行了长时间的研究和优化，对降低欧姆接触比接触电阻已取得了可观的成果。经过长时间的研究，对于Ni基和Ti基的欧姆接触都可以获得10^-4～10^-6π·cm²量级的比接触电阻率，且具有相对成熟的工艺。

但是，由于SiC的相关理论和工艺研究不够成熟，尤其是欧姆接触技术，再加上实验的可重复性不高，使得在实际应用中比接触电阻率基本在10^-5量级，难以有更高的突破。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种新型超低接触电阻SiC基欧姆接触制备方法。

本发明的一个实施例提供了一种新型超低接触电阻SiC基欧姆接触制备方法，该新型超低接触电阻SiC基欧姆接触制备方法包括：

选取SiC衬底；

在所述SiC衬底转移石墨烯或是外延生长石墨烯形成石墨烯/SiC结构；

在所述石墨烯/SiC结构的石墨烯上淀积Au膜；

通过第一次光刻胶光刻方法在所述Au膜上形成第一转移电极图形；

采用湿法刻蚀法刻蚀掉未被所述第一转移电极图形覆盖的所述Au膜；

采用等离子体刻蚀法刻蚀掉未被所述Au膜覆盖的所述石墨烯；

通过第二次光刻胶光刻方法在所述SiC衬底上形成第二转移电极图形；

在所述第二转移电极图形外的所述Au膜上淀积Au材料；