Badania strukturalne warstw węglowych w niklowych kontaktach omowych za pomocą widzialnej i nadfioletowej spektroskopii ramanowskiej

• Autorzy: Borowicz P. , Kuchuk A. , Adamus Z. , Borysiewicz M. , Ekielski M. , Kamińska E. , Piotrowska A. , Latek M.

Warianty tytułu

EN

Structural investigations of carbonic layers at the interface of Ni-based ohmic contact investigated with visible and deep UV Raman spectroscopy

• Konferencja: Krajowa Konferencja Elektroniki. 10 ; 05-09.06.2011 ; Darłówko Wschodnie, Polska
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Trzy próbki węglika krzemu o politypie 4H (4H-SIC) pokryte następującą sekwencją warstw węgiel/nikiel/krzem/nikiel/krzem były badane za pomocą spektroskopii ramanowskiej wykorzystującej widzialne, jak również nadfioletowe wzbudzenie. Różne warunki obróbki termicznej powodują zmiany w strukturze warstwy węglowej. Badania ramanowskie skoncentrowano w zakresie przesunięcia Ramana pomiędzy 1000 cm⁻¹ a 2000 cm⁻¹, ponieważ w tym zakresie leżą najważniejsze pasma węglowe historycznie oznaczone jako G oraz D. Analiza kształtu i położenia tych pasm oraz iloraz natężeń umożliwia określenie stopnia grafityzacji warstwy węglowej Zastosowanie wzbudzenia w nadfioletowym zakresie spektralnym umożliwia analizę struktury warstwy węglowej, która tworzy się na powierzchni swobodnej krzemku niklu.

EN

Three samples of 4H polytype of silicon carbide (4H-SiC) covered with following sequence of layers. carbon/nickel/silicon/nickel/silicon were investigated with visible (VIS) and ultraviolet (UV) micro-Raman spectroscopy Different thermal treatment of each sample result in differences of structure of carbonic layer. The range of Raman shift placed between 1000 cm⁻¹ and 2000 cm⁻¹ was taken into account because the main carbonic bands D and G are placed in this region. Analysis of the positions of these bands and their intensity ratio obtained from VIS excitation makes possible to estimate the graphitization of the carbonic layer. Application of UV excitation allowed us to analyze the carbonic layer built on the free surface of silicide layer.

Słowa kluczowe

PL

niklowe kontakty omowe; warstwy węglowe; rozpraszanie Ramana; pasma D i G; grafit; grafen

EN

Ni-based ohmic contacts; carbonic layers; Raman scattering; bands D and G; graphite; graphene

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 52, nr 9
• Strony: 103--106
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Borowicz P.

autor

Kuchuk A.

autor

Adamus Z.

autor

Borysiewicz M.

autor

Ekielski M.

autor

Kamińska E.

autor

Piotrowska A.

autor

Latek M.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

Bibliografia

• [1] Nikitina I. P., K. V. Vassilevski, N. G. Wright, A. B. Horsfall, A. G. O’Neill and C. M. Johnson: Formation and role of graphite and nickel silicide in nickel based ohmic contacts to n-type silicon carbide. Jour. Appl. Phys. 97 (2005) 083709.
• [2] Crofton J., P. G. McMullin, J. R. Williams and M. J. Bozack: High-temperature ohmic contact to n-type W I-SPC using nickel. Jour. Appl. Phys. 77 (1995) 1317-1319.
• [3] Rastegaeva M. G., A. N. Andreev, A. A. Petrov, A. I. Babanin, M. A. Yagovkina and I. P. Nikitina: The influence of temperature treatment on the formation of Ni-based Schottky diodes and ohmic contacts to n-6H-SiC. Mater. Sci. Eng. B46 (1997) 254-258.
• [4] Lu W., W. C. Mitchel, C. A. Thornton, G. R. Landis and W. E. Collins: Carbon structural transitions and ohmic contacts on 4H-SiC. Jour. Electron. Mater. 32 (2003) 426-431.
• [5] Matsunami H.: Curtent SiC technology for power electronic devices beyond Si. Microelectronic Engineenng 83 (2006) 2-4.
• [6] La Via R., F. Roccaforte, V. Raineri, M. Mauceri, A. Ruggiero, P. Musumeci, L. Calcagno, A. Castaldini and A. Cavallini: Schottky-ohmic transition in nickel silicide/SiC-4H system is it really a solved problem?, Microelectronic Engineering 70 (2003) 519-523.
• [7] Han S. Y., J.-L. Lee: Effect of Interfacial Reactions on Electrical Properties of Ni Contacts on Lightly Doped n-Type 4H-SiC. Journal of The Electrochemical Society 149 (2002) G189-G193.
• [8] Calcagno L., A. Ruggiero, F. Roccaforte and F. La Via: Effects of annealing temperature on the degree of inhomogeneity of nickel-silicide/SiC Schottky barrier. Jour. Appl. Phys. 98 (2005) 023713.
• [9] Barda B., P. Macha. S. Cichon, VI. Machowi, M. Kudrnova. A. Michalcova, J. Siegel: Origin of ohmic behavior in Ni, Ni2 Si and Pd contacts on n-type SiC. Appl. Surf. Sci. 257 (2010) 414-122.
• [10] Kuchuk A. V., V. P. Kladko, M. Guziewicz, A. Piotrowska, R. Minikayev and A. Stonert: Fabrication and characterization of nickel silicide ohmic contacts to n-type 4H Silicon Carbide. Journal of Physics. Conference Series 100 (2008) 042003.
• [11] Ferrari A. C., J. Robertson: Interpretation of Raman spectra of disordered and amorphous carbon. Physical Review B 61 (2000) 14095-14107.
• [12] Burton J. C., L. Sun, F. H. Long, Z. C. Feng and I. T. Ferguson: First- and second- order Raman scattering from semi-insulating 4H-SiC. Phys. Rev. B 59 (1999) 7282-7284.
• [13] Lu W., W. C. Mitchel, G. R. Landis, T. R. Crenshaw and W. Eugene Collins: Electrical contact behavior of Ni/C60/4H-SiC structures. J. Vac. Sci. Technol. A21 (2003) 1510-1514.
• [14] Bachli A., M.-A. Nicolet, L. Baud, C. Jaussaud and R. Madar: Nickel film on (001) SiC: Thermally induced reactions. Materials Science and Engineering B56 (1998) 11-23
• [15] Zhang Z., J. Teng, W. X. Yuan, F. F. Zhang, G. H. Chen: Kinetic study of interfacial solid state reactions in the Ni/4H-SiC contact. Applied Surface Science 255 (2009) 9639-6944
• [16] Muthumariappan C.: Three-Component Dust Models for Interstellar Extinction. Jour. Astrophys. Astr. 31 (2010) 17-29.
• [17] Ferrari A. C., J. C. Meyer, V. Scardaci, C. Casiraghi, M. Lazzeri, F. Mauri, S. Piscanec, D. Jiang, K. S. Novoselov, S. Roth, A. K. Geim: Raman Spectrum of Graphene and Graphene Layers. Physical Review Letters 97 (2006) 187401