Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Diody Schottky’ego i tranzystory MESFET na bazie In-Ga-Zn-O z przezroczystą bramką Ru-Si-O

Kaczmarski J., Grochowski J., Kamińska E., Taube A., Kozubal M., Jung W., Piotrowska A., Dynowska E.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2014

|

Vol. 55, nr 9

24-26

PL

Kontakty prostujące stanowią główny element w konstrukcji diod Schottky’ego i tranzystorów MESFET zapewniających niski pobór mocy układów scalonych i płaskich wyświetlaczy z aktywnymi matrycami. W niniejszej pracy proponujemy wytworzenie bariery Schottky’ego do a-IGZO w oparciu o przezroczysty tlenek przewodzący (ang. Transparent Conductive Oxide, TCO) Ru-Si-O. Skład atomowy i amorficzna mikrostruktura tego TCO są skuteczne w zapobieganiu reakcjom międzyfazowym w obszarze złącza, pozwalając na uniknięcie wstępnej obróbki powierzchni półprzewodnika. Kontakty Ru-Si-O/In-Ga-Zn-O zostały wykonane za pomocą reaktywnego magnetronowego rozpylania katodowego. Przedstawiamy wyniki badań nad wpływem składu chemicznego Ru-Si-O na właściwości elektryczne i optyczne kontaktu do a-IGZO. Określono okno procesowe wytwarzania Ru-Si-O, w którym warstwy tworzą przezroczystą barierę Schottky’ego do a-IGZO bez wstępnej obróbki powierzchni tego półprzewodnika. Przezroczysta bariera Schottky’ego została wykorzystana w konstrukcji tranzystora MESFET.

EN

In the following reposrt we propose utilization of transparenct conductive oxide as Schottky contact to transparent amorphous oxide semiconductor. Ru-Si-O Schottky contacts to In-Ga-Zn-O have been fabricated by means of reactive sputtering without neither any annealing processes nor semiconductor surface treatments. The ideality factor, effective Schottky barrier height and rectification ratio are equal to < 2, > 0.9 eV and 105 A/A, respectively. We employed Ru-Si-O/In-Ga-Zn-O Schottky barriers as gate electrodes for In-Ga-Zn-O metal-semiconductor field-effect transistors (MESFETs). MESFET devices exhibit on-to-off current ratio at the level of 103 A/A in a voltage range of 2 V and subthreshold swing equal to 420 mV/ dec. Channel mobility of 7,36 cm2/Vs was achieved.

2

Diody elektroluminescencyjne na bazie GaN z powierzchniowymi kryształami fotonicznymi

Gołaszewska K., Kruszka R., Myśliwiec M., Ekielski M., Jung W., Piotrowski T., Juchniewicz M., Bar J., Wzorek M., Kamińska E., Piotrowska A., Sarzała R. P., Dems M., Wojtas J., Mędrzycki R., Prystawko P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 9

46-49

PL

W artykule omówiono proces technologiczny wytwarzania diody elektroluminescencyjnej Al(In)GaN/GaN o emisji promieniowania w zakresie 380…400 nm z maksimum dla 384 nm oraz dostosowanych do niej kryształów fotonicznych. Zastosowanie kryształu fotonicznego w formie współśrodkowych pierścieni o stałej sieci 3 μm i wypełnieniu 60% wytrawionych w strukturze DEL pozwoliło na ponad dwukrotny wzrost mocy promieniowania, ograniczenie stożka emisji ze 150 do 90° oraz uzyskanie pojedynczego maksimum emisji w kierunku normalnym do powierzchni diody.

EN

This communication describes the fabrication of an Al(In)GaN/GaN light emitting diode (LED) emitting in the range 380...400 um with a maximum at 384 um along with the fabrication of appropriate photonic crystals. The etching of photonic crystals with a concentric ring structure with a 3 μm lattice constant and 60% filling factor in the LED structure yielded a more than doubled radiation power, more focused radiation cone of 90 instead of the initial 150° and a single energy maximum normal to the LED surface.

3

Zastosowanie funkcji Lamberta do wyznaczania parametrów złącza p-n

Jung W.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 9

25-27

PL

W artykule przedstawiono metodę wyznaczania podstawowych parametrów złącza p-n, takich jak współczynnik idealności n, prąd nasycenia Is, rezystancja szeregowa Rs, oraz przewodność równoległa Gp. Podstawą metody jest dokładne analityczne rozwiązanie równania na przepływ prądu w złączu p-n z uwzględnieniem rezystancji szeregowej i przewodności równoległej za pomocą funkcji Lamberta. Praktyczne wykorzystanie metody pokazano na przykładzie diody krzemowej.

EN

This paper presents the method of determining the basic parameters of the p-n junction, such as the ideality factor n, the saturation currentI/s, series resistance Rs, and parallel conductance Gp. The basis of the method is accurate analytic solution of the equation for current flow in the p-n junction with regard to series resistance and parallel conductance using Lambert function. Practical use of the method is shown on the example of silicon diode.

4

Wyznaczanie profilu koncentracji nośników i domieszek w strukturach 2DEG na bazie GaN

Jung W., Gołaszewska K., Żytkiewicz Z. R., Sobańska M., Kłosek K.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 9

124-126

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań profilu koncentracji nośników i domieszek w wielowarstwowych strukturach na bazie azotku galu. Pokazano, że pomiary charakterystyk pojemnościowo-napięciowych za pomocą sondy rtęciowej dają istotne informacje o upływnosci, grubości warstw i koncentracji nośników i mogą być z powodzeniem stosowane do testowania struktur z gazem dwuwymiarowym umożliwiając wyznaczenie koncentracji nośników i domieszek.

EN

Non-destructive method for rapid determination of carrier and dopant concentration profiles in multilayer 2DEG GaN structures is presented. Mercury probe capacitance - voltage measurements give valuable. Information on layers leakage. thickness and carrier concentration.

5

Wpływ defektów o głębokich poziomach na wysokość bariery w diodzie Schottky'ego 4H-SiC

Zaremba G., Jung W., Kamińska E., Borysiewicz M., Korwin-Mikke K., Adamus Z.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 9

106-109

PL

W pracy przedyskutowano wpływ defektów o głębokich poziomach na wysokość bariery w diodzie Schottky'ego 4H-SIC. Defekty scharakteryzowano przy pomocy niestacjonarnej spektroskopii głębokich poziomów (DLTS) w rożnych modach. Wyniki pomiarów DLTS zestawiono ze zmierzonymi charakterystykami prądowo-napięciowymi (I-V) oraz rezultatami numerycznej symulacji wpływu koncentracji dominującego defektu na wysokość bariery Schottky'ego. Na potrzeby symulacji wykorzystano zależności na wysokość bariery Schottky'ego z modelu Cowley-Sze. Na podstawie wyników pomiarów oraz symulacji stwierdzono, ze koncentracja dominującego defektu jest zbyt mała aby miała ona znaczący wpływ na wysokości bariery, a różnice w koncentracji tego defektu w poszczególnych strukturach nie tłumaczą, rozrzutu charakterystyk I-V.

EN

This work presents discussion about influence of deep level defects on barrier height of 4H-SiC Schottky diode. Defects were characterized by mean of deep level transient spectroscopy (DLTS) in different modes. Results of DLTS measurements were confronted with measured current-voltage (I-V) characteristics and results of numerical simulation of influence of deep level concentration on Schottky barrier height. Equation for barrier height, from Cowley-Sze model was used as a base for calculation. It seems from results of measurements and simulation that concentration of dominant defect is too small to have significant influence on barrier height. Additionally, differences in concentration of dominant defect in different structures. do not explain spread in measured I-V characteristics.

6

Pomiary oporu właściwego kontaktów omowych do n-SiC metodą c-TLM

Gołaszewska K., Kiszkurno J. W., Kuchuk A., Jung W., Guziewicz M., Kamińska E., Piotrowska A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 9

98-102

PL

W artykule omówiono metodę i wyniki pomiarów kontaktów omowych prowadzone za pomocą kołowych struktur c-TLM. Obliczono teoretyczne zależności oporu właściwego rc od parametrów kontaktu i struktury pomiarowej a do weryfikacji wyników posłużono się kontaktami na bazie niklu do SiC. Struktury 4H-SiC miały postać warstw epitaksjalnych o grubości 3 µm i koncentracji nośników n = 5•10¹⁶ ÷ 10 ¹⁹ cm ⁻³ wyhodowanych na wysokooporowych podłożach (0001) 4H-SIC. Metalizacje kontaktowe Ni i Ni/Si wytwarzane były metodą magnetronowego rozpylania katodowego z targetów Ni(4N) i Si(4N) w atmosferze argonu i poddawane obróbce termicznej metodą impulsowa w przepływie argonu w temperaturze 900…1100 °C. Przeanalizowano wyniki obliczeń r(sub)c kontaktów n-SiC/Ni₂Si i n-SiC/Ni z zastosowaniem teorii c-TLM oraz jej form uproszczonych.

EN

In this study. the method and the results of the ohmic contacts measurements using the circular TLM structures are reported The theoretical dependences of the ohmic contact resistivty r(sub)c on parameters of contact and measuring structure were calculated. The nickel-based ohmic contacts to SiC were used to the verification of obtained results. The 4H-SiC epi-structures with thickness of 3 µm and the carrier concentration n = 5•10¹⁶ ÷ 10 ¹⁹ cm ⁻³ grown on high-resistivity (0001) 4H-SIC substrates were used in the experiment. Ni and Ni/Si contact metallization were deposited by magnetron sputtering using Ni(4N) and Si(4N) targets. The thermal trealments were carried out by RTA method in the Ar flow at the temperature 900...1100°C. The results of resistivity calculations obtained for n- n-SiC/Ni₂Si and n-SiC/Ni contacts using the c-TLM theory were analyzed.

7

Ujawnienie historii radiacyjnej napromieniowanego elektronami krzemu otrzymanego metodą Czochralskiego poprzez po-radiacyjną obróbkę termiczną

Misiuk A., Jung W., Prujszczyk M., Bak-Misiuk J., Felba J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

R. 86, nr 7

29-31

PL

Domieszkowany borem krzem otrzymany metodą Czochralskiego (Cz-Si), o orientacji (001) i o koncentracji domieszki tlenowej ok. 9x1017 cm-3, został napromieniowany elektronami o energii 40 keV i dawkach do 2.5x1016 cm-2. W wyniku wygrzewania w temperaturze do 1400 K, także pod wysokim ciśnieniem (do 1,2 GPa) argonu, ulega wydatnej zmianie koncentracja elektronów przewodnictwa oraz struktura defektowa Cz-Si. Podano wyjaśnienie tego zjawiska i zaproponowano jego wykorzystanie do ujawnienia napromieniowania krzemu elektronami.

EN

Boron doped (001) orientated Czochralski grown silicon (Cz-Si) with concentration of oxygen interstitials of about 9x1017 cm-3, was irradiated with electrons (energy 40 keV, doses up to 2.5x1016 cm-2). In effect of annealing at 1400 K, also under high hydrostatic Ar pressure, up to 1.2 GPa, concentration of carriers in the conduction band and defect structure of Cz-Si are changing markedly. Explanation of this effect is proposed and its application for revealing the electron irradiation history of Cz-Si is suggested.

8

Magnetic properties of silicon crystals implanted with manganese

Osinniy V., Misiuk A., Szot M., Świątek K., Bąk-Misiuk J., Barcz A., Jung W., Prujszczyk M., Story T.

Materials Science Poland

|

2008

|

Vol. 26, No. 3

751--757

EN

The influence of thermal treatment on magnetic properties of Si/Mn crystals grown by the Czochralski and by floating zone methods and implanted with Mn+ ions was studied by the SQUID magnetometry and electron spin resonance. Depending on thermal and hydrostatic pressure annealing conditions, three groups of Si/Mn samples were found: samples with only ferromagnetic phase, samples with ferromagnetic and paramagnetic contributions, and diamagnetic samples. The Curie temperature of ferromagnetic phase exceeds room temperature. The ESR and SQUID measurements suggest that Si/Mn implanted layer is magnetically inhomogeneous.

9

Modelling of Schottky contacts for admittance and impurity profiling measurements

Sikorski S., Jung W.

Electron Technology : Internet Journal

|

2007

|

Vol. 39, nr 5

1-5

EN

The paper presents a theory of a metal-semiconductor contact biased by dc voltage with superimposed small ac signal. Theoretical considerations based on general transport equations enabled to derive equations useful for admittance and impurity profiling measurements of materials properties.

10

Excess current carrier distribution in the base region of the semiconductor multi-junction structure

Sikorski S., Pultorak J., Jung W., Piotrowski T.

Electron Technology : Internet Journal

|

2007

|

Vol. 39, nr 6

1-8

EN

A new approach to the theory of excess current carrier distribution in the homogeneous base region of the semiconductor multi-junction structure is proposed. Numerical analysis of this structure is performed taking into consideration an assumption that concentrations of excess electrons and holes in the semiconductor are equal (the neutrality principle). To obtain excess carrier distributions in this structure it is necessary to solve continuity equations of electron J n and hole J p current densities. A general solution is obtained and numerically calculated distributions of excess carriers and electrical potential for cases interesting from the point of view of their application in injection modulated thermal radiation structures destined for dynamic scene projectors are presented.

11

Effect of heat treatment at enhanced pressure on electrical and structural properties of silicon surface layer co-implanted with hydrogen and helium ions

Jung W., Misiuk A., Ratajczak J., Barcz A.

Opto-Electronics Review

|

2005

|

Vol. 13, No. 1

31--34

EN

Electrical and structural properties of silicon surface layer created by high pressure annealing of hydrogen and helium co-implanted silicon were investigated by current and capacitance measurements of Schottky barrier junction Hg-Si (mercury probe), cross-sectional transmission electron microscopy and SIMS analysis. The most striking result is finding that hydrogen and helium co-implantation leads to shallow donors generation and changes in the type of conductivity even for low concentration of oxygen in silicon. High pressure thermal anneals result in additional donor formation in the implanted silicon surface layer.

12

Influence of high pressure annealing on electrical properties of surface layer of neutron irradiated or germanium-doped Czochralski-grown silicon

Jung W., Misiuk A., Londos C. A., Yang D., Antonova I. V., Prujszczyk M.

Optica Applicata

|

2005

|

Vol. 35, nr 3

393-398

EN

The effect of annealing at 720-920 K under enhanced pressure (up to 1.1 GPa) in argon ambient on electrical properties of the surface layer of the Czochralski-grown silicon (Cz-Si) subjected to neutron irradiation (doses of up to 1x10>sup>17 cm-2, E = 5 MeV) or germanium doping (doping level 7x1017 cm-3) was investigated by electrical C-V, I-V and admittance method. The stress-induced decrease in electron concentration was observed in both p- and n-type samples after neutron irradiation and annealing under a pressure of 1.1 GPa at 720 K for 10 hours, while in the germanium doped samples an ascending dependence of the creation of thermal donors and lack of dependence of new donors on hydrostatic pressure was observed. The effects observed can be explained as resulting, among others, from the irradiation-induced defects (generation of thermal acceptors) and pressure stimulated creation of thermal donors in germanium-doped silicon.

13

Modyfikacja obszarów przypowierzchniowych półprzewodnikowych monokrystalicznych płytek krzemowych poprzez obróbkę cieplną.

Piotrowski T., Jung W.

Inżynieria Materiałowa

|

2000

|

R. XXI, nr 6

387-391

PL

Monokrystaliczne płytki krzemowe stosowane w produkcji przyrządów półprzewodnikowych i układów scalonych wytwarzane metodą Czochralskiego zawierają duże ilości atomów tlenu w pozycjach międzywęzłowych. Proces produkcyjny przyrządów półprzewodnikowych lub układów scalonych stanowi określoną sekwencję procesów termicznych, w wyniku których ulega modyfikacji przypowierzchniowa warstwa płytki krzemowej. Wskutek obecności tlenu, w tej zmodyfikowanej monokrystalicznej warstwie pojawiają się wytrącenia, wydzielenia fazy SiOx oraz defekty krystalograficzne powodując uszkodzenie lub wadliwe działanie przyrządu lub układu scalonego. Ten efekt można wyeliminować przez zastosowanie znacznie droższego krzemu wytworzonego metodą beztyglową zawierającego małą ilość tlenu lub wprowadzając dodatkowe obróbki termiczne mające na celu zmniejszenie koncentracji tlenu międzywęzłowego i domieszek metalicznych w przypowierzchniowej warstwie krzemu. Tego rodzaju obróbka nazwana jest geterowaniem wewnętrznym. Dla uzyskania efektywnego geterowania wewnętrznego wymagane są płytki krzemowe z monokryształu o kontrolowanej i dostosowanej do zamierzonych procesów technologicznych zawartości tlenu międzywęzłowego i centrów zarodkowania. W pracy przedstawiono kryteria wyboru krzemu dla procesu geterowania wewnętrznego wraz z omówieniem podstawowych mechanizmów tego procesu. Omówiono również cykle termiczne procesu wytwarzania obszaru geterującego w różnych wariantach technologicznych i przeprowadzone w oparciu o te rozważania eksperymenty technologiczne. Wyniki badań krystalograficznych i elektrycznych wskazują, że zastosowane procesy termiczne pozwoliły na uzyskanie bezdefektowej strefy przypowierzchniowej, a także na podniesienie ogólnego uzysku o 20%. Rezultaty te wskazują, że zastosowanie geterowania wewnętrznego może wyraźnie poprawić parametry krzemu w obszarze czynnym co jest szczególnie istotne dla wyrobów o zwiększonych wymaganiach odnośnie prądu zasilania i przyczynia się do podniesienia uzysku produkcyjnego.

EN

Universally used in semiconductor technology single crystal silicon wafers produced by Czochralski method contain large amount of oxygen interstitial atoms. Technology process of semiconductor devices consists of certain amount of thermal processes which modify surface layer of silicon wafer. Due to oxygen presence, in this modified surface layer appear participates, SiOx phase secretions and crystallographic defects, causing damage or defective work of semiconductor devices or integrated circuits. This effect can be eliminated through the application of considerably expensive floating zone silicon containing small amount of oxygen or introducing additional thermal treatments making possible to decrease oxygen concentration and metallic contamination in silicon surface layer. This sort of thermal treatment is called intrinsic gettering. In order to obtain effective intrinsic gettering, silicon wafers cut from single crystal containing controlled and suitable to intentional technological processes level of interstitial oxygen and nucleus centres are required. Silicon selection criterions for intrinsic gettering with discussion of basic process mechanism is presented in this work. Thermal cycles of gettering region process formation for different technological variants are also discussed and technological experiments carried on are presented. Crystallographic and electrical investigations results show, that thermal processes applied made possible to obtain defect-free (denuded zone) surface layer and 20% yield increase. These results indicate, that intrinsic gettering application can clearly improve silicon parameters in the active region what is especially important for devices of large requirements on current supply and cause increase of production yield.

14

Technology and properties of GaInAsSb layers grown on GaSb substrates

Piskorski M., Papis E., Gołaszewska K., Jung W., Adamczewska J., Perchuć L.

Electron Technology

|

2000

|

Vol. 33, No. 3

393-399

EN

The Ga1-xInxAsySb1-y layers were grown on GaSb substrates by the liquid phase epitaxy (LPE) technique. The materials were characterized by means of optical microscopy, X--ray high resolution diffractometry, electroprobe microanalysis (EPXMA) and numerical analysis of measured C-V characteristic of Schottky barrier junction Hg--GaInAsSb. The different compositions of Ga1-xInxAsySb1-y compounds lattice matched to GaSb substrates with x value changing from 0.021 to 0.23, were established. Applying of sulfidation technique to the substrate's surface before growth, improved layer's quality n-type layers, with carrier concentration below 3⋅10⁻¹⁵ cm⁻³ have been grown.

15

Fundamentals of modelling of metal-isulator-semiconductor junction biased by dc voltage with superimposed small ac signal

Sikorski S., Jung W.

Electron Technology

|

2000

|

Vol. 33, No. 4

481-493

EN

Theory of a non-ideal Schottky barrier biased by dc voltage with superimposed small ac signal is presented. Theoretical considerations based on general transport equations with boundary conditions taking into account properties of real Schottky barrier enabled derivation a formula on structure impedance. Computer program developed on basis of the presented theory makes possible full modelling of Schottky barrier junktion for various interface layer parameters, any doping profile and any frequency of small ac signal. The presented theory may by useful in determination of doping profile from C-V characteristic of Schottky barrier junction using mercury probe.

16

Application of thermovision camera for quality control of silicon wafer bonding

Piotrowski T., Jung W.

Electron Technology

|

2000

|

Vol. 33, No. 3

459-466

EN

The bonding quality of silicon wafers used in SOI technology [1] was estimated by the application of infrared transmission measurements. The investigated wafers were directly welded at high or low temperature by using an intermediry layer. Uniform and extended radiation source was applied. The intensity of the radiation transmitted trough the wafer was recorded by the thermovision camera scanning the sample. The proposed way of the experiment, enabled very fast transmission visualization of the entire wafer surface and rough esyimayion of bonding quality . The more extact analysis of the geometric parameters of the measurement set-up and transmissions of ideal and real semiconductor wafers shown below, enabled in some cases the determination of the sort and size of defect occurring between the bonding wafers.

17

Application of simulation tools for design of large area silicon photodetector technology

Jaroszewicz B., Tomaszewski D., Słysz W., Grabiec P., Jung W.

Nukleonika

|

1999

|

Vol. 44, nr 2

129-136

EN

Shallow p+-n junctions in silicon for ultraviolet range photodiode application are simulated using the ATHENA/SSUPREM4 software package and manufactured by means of double peak implantation of BF2+ions with energies and doses (10/34) keV and (1/3)x1015cm-2, respectively. The case of dual implantations of F+ ions followed by B+ ions with the energies and doses (34/7.6) keV and (2.5/3.0)x1015cm-2, respectively has been also investigated. The physical and electrical parameters of the photodiodes manufactured in different variants were simulated and tested.

PL

Płytkie krzemowe złącza p+-n stosowane jako fotodiody na zakres ultrafioletu symulowano za pomocą oprogramowania ATHENA/SSUPREM4 oraz wytwarzano za pomocą podwójnej implantacji jonów BF2+ o energiach (10 i 34) keV oraz odpowiadającymi im dozami (1i 3)x1015cm-2. Badano również wariant, w którym przeprowadzono podwójną implantacje jonów F+, a następnie jonów B+ o energiach (34 i 7,6) keV oraz odpowiadającymi im dozami (2,5 i 3,0)x1015cm-2. Symulowano i testowano fizyczne i elektryczne parametry fotodiod wytworzonych w różnych wariantach.