[发明专利]一种基于金刚石薄膜场效应晶体管欧姆接触电极的制备方法

摘要

本发明涉及一种基于金刚石薄膜场效应晶体管欧姆接触电极的制备方法。属于金刚石膜场效应晶体管器件制造工艺技术领域。本发明的要点是利用磁控溅射和离子溅射方法在金刚石薄膜上沉积制备Ti-Pt-Au三层金属体系，并在氮气气氛下退火，形成欧姆接触电极。本发明的三层Ti-Pt-Au欧姆电极是有较高的IV性能、较低的薄膜漏电流，其电阻率得到明显改善、使器件的性能得到提高。

主权项

一种基于金刚石薄膜场效应晶体管欧姆接触电极的制备方法，其特征在于具有以下的制备过程和步骤：a、氢终端金刚石薄膜的制备利用热丝辅助化学气相沉积（HFCVD）的方法，以丙酮和氢气为反应物在（100）硅片衬底上沉积金刚石薄膜；氢终端金刚石薄膜是通过微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）工艺得到的；在MPCVD系统中，只通入氢气，微波使输入其中的氢气气体放电击穿形成氢等离子体球，将金刚石薄膜浸没，氢等离子体中的氢通过化学键在金刚石薄膜表面形成悬挂键的终端，从而使薄膜表面碳原子钝化；最终制得氢终端金刚石薄膜；b、金属Ti的制备采用Ti靶，使用直流磁控溅射方法在氢终端金刚石薄膜上溅射金属Ti，系统的本底真空2×10‑4到5×10‑4Pa；溅射的工作气体是Ar气体, Ar的流量为10到15标准毫升/分；总气压在0.3‑0.8Pa；溅射功率一般为100‑300W；溅射时间为12‑15分钟；Ti层厚度为40‑60nm；c、金属Pt和Au的制备采用Pt靶，通过离子溅射法在Ti层上制备金属层Pt；溅射过程中，工作气压为0.75‑0.85Pa，离子流1.8‑2mA，溅射时间为12‑15分钟，Pt层厚度40‑60nm；溅射完成后，再采用Au靶，通过相同的工艺参数在Pt层上面溅射Au，Au层的厚度为120‑160nm；d、退火采用传统的退火工艺，将制作好的电极在氮气氛下退火；退火温度为350‑450℃，时间为10‑20分钟；最终制得氢终端金刚石薄膜上的Ti‑Pt‑Au三层欧姆电极。