磷化銦基體金屬-半導體場效電晶體之製造及其特性

Abstract

我們利用低壓有機金屬汽相磊晶法成長磷化銦晶膜及磷化鎵銦應力層，並且將之應 用於金屬－半導體場效電晶體之製作。而磷化鎵銦應力層以二次離子質譜儀，雙晶 體Ｘ光繞射，單晶體Ｘ光繞射，及光激發技術來分析晶膜的組成與特性。 傳統式空乏型負型載子的５微米閘極寬金屬－半導體場效電晶體以金為閘極金屬時 ，有大約47mS/mm 的互導與約43mA的零閘極電流；以鉑矽合金為閘極金屬時，有較 小的40mS/mm 互導與約41mA的零閘極電流。在詳細測量其直流參數後，再利用漸變 式通道近似理論模型來模擬製成元件的特性。 但以磷化鎵銦應力層來製作金屬－半導體場效電晶體時，有較高的67mS/mm 互導與 55mA的零閘極電流。結果顯示蕭基能障在磷化銦加了一層磷化鎵銦應力層後比無加 此層大約0.1 電子伏特。 此外為了改善磷化銦的低蕭基能障，用鉑矽合金為接觸金屬時，我們得到較以金為 接觸金屬時高的蕭特基能障，其約為0.67電子伏特與1.07的理想因子。