[实用新型]在碳化硅基板上形成欧姆接触的系统

说明书

本实用新型提供了一种在碳化硅基板上形成欧姆接触的系统，所述系统包括超快激光模组、纳米墨水打印模组、长脉宽纳秒紫外激光模组及机械平台；所述机械平台用于承载碳化硅基板；所述超快激光模组设于机械平台上方，用于在碳化硅基板上形成微纳结构；所述纳米墨水打印模组设于机械平台上方，用于在碳化硅表面的微纳结构区涂覆一层金属镍的纳米墨水；所述长脉宽纳秒紫外激光模组设于机械平台上方，用于在涂覆一层金属镍的纳米墨水的碳化硅基板上形成连续的金属镍涂层。本实用新型的有益效果在于：通过超快激光模组形成巨大的接触表面的微纳结构，在微纳结构上涂抹金属镍的纳米墨水，最后进行长脉宽紫外激光辐照，得到欧姆接触。

技术领域

本实用新型涉及一种形成欧姆接触的系统，尤其是指一种在碳化硅基板上形成欧姆接触的系统。

背景技术

碳化硅属于III-VI宽带族半导体材料，主要用于功率器件的制备。在功率器件的制备中，一个重要的步骤是在碳化硅基板上形成金属电极。目前主要的金属电极材料是金属镍，传统的电极制备方法是采用真空蒸镀的方法在碳化硅上形成金属镍层，然后通过后处理的方法(脉冲激光辐射或者离子注入)使得金属镍和碳化硅直接形成欧姆接触。由于碳化硅具有共价键的结构，所以具有很强的化学稳定性和物理稳定性(熔点＝～2730℃)。如果要在碳化硅和金属镍之间形成欧姆接触，就需要镍原子有效且均匀掺杂到碳化硅的结构中，但是目前这些物理蒸镀和直接掺杂的技术存在成本高、可控性有限的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种更加简单高效的在碳化硅基板上形成欧姆接触的系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种在碳化硅基板上形成欧姆接触的方法，包括以下步骤，

S10、使用皮秒激光或飞秒激光聚焦在碳化硅基板的表面，通过控制激光的能量和光斑的尺寸形成微纳结构；

S20、使用打印的方法，在碳化硅表面的微纳结构区涂覆一层金属镍的纳米墨水，然后通过干燥除去溶剂；

S30、使用长脉宽紫外激光辐照在碳化硅表面的微纳结构区金属镍的纳米墨水涂覆，在惰性气体的保护下烧结纳米颗粒，形成一个连续的金属镍涂层，在金属镍和碳化硅的微纳结构界面区域形成镍的掺杂。

进一步的，飞秒激光的脉宽为250-950fs，波长为1030-1064nm，515-532nm，343-355nm。

进一步的，皮秒激光的脉宽为小于15ps，波长为1030-1064nm，515-532nm，343-355nm。

进一步的，长脉宽紫外激光的脉宽大于10ns，波长为355nm或者266nm。

本实用新型还提供了一种在碳化硅基板上形成欧姆接触的系统，包括，

超快激光模组、纳米墨水打印模组、长脉宽纳秒紫外激光模组及机械平台；

所述机械平台用于承载碳化硅基板；

所述超快激光模组设于机械平台上方，用于在碳化硅基板上形成微纳结构；

所述纳米墨水打印模组设于机械平台上方，用于在碳化硅表面的微纳结构区涂覆一层金属镍的纳米墨水；

所述长脉宽纳秒紫外激光模组设于机械平台上方，用于在涂覆一层金属镍的纳米墨水的碳化硅基板上形成连续的金属镍涂层。

进一步的，所述超快激光模组用于产生飞秒激光或皮秒激光，飞秒激光的脉宽为250-950fs，波长为1030-1064nm，515-532nm，343-355nm；皮秒激光的脉宽为小于15ps，波长为1030-1064nm，515-532nm，343-355nm。

进一步的，所述长脉宽纳秒紫外激光模组用于产生长脉宽紫外激光，长脉宽紫外激光的脉宽大于10ns，波长为355nm或者266nm。