تأثيرات المعالجات السطحية ووظائف المعادن على الخصائص الكهربائية عند واجهات p-GaN/المعدن

لفحص إمكانية إعداد اتصال أوم غير تفاعلي (غير سبائكي) لـ p-GaN، تم دراسة تأثيرات معالجات سطح GaN ووظائف المعادن على الخصائص الكهربائية بين اتصالات المعدن وp-GaN. تم العثور على طبقة تلوث تتكون من GaOx وكربونات ممتصة على ركيزة GaN تم تنميتها بواسطة ترسيب البخار الكيميائي المعدني العضوي. لم تتم إزالة طبقة التلوث تمامًا عن طريق قذف سطح GaN بواسطة أيونات Ar وN حيث كانت كثافات الأيونات ∼10−2 μA/cm2. على الرغم من أن طبقة التلوث تمت إزالتها جزئيًا عن طريق الغمر في محلول HF مُعزَّز، إلا أن التحسين الطفيف في الخصائص الكهربائية لواجهات GaN/المعدن تم الحصول عليه. تمت إزالة معظم طبقة التلوث عن طريق تلدين الاتصالات Ni وTa في درجات حرارة قريبة من 500 درجة مئوية. أظهرت هذه الاتصالات الملدنة زيادة طفيفة في حقن التيار من المعدن المتصل إلى GaN. أظهرت دراسة معالجات السطح الحالية أن إزالة طبقة التلوث لم تقلل بشكل كبير من مقاومة الاتصال. من ناحية أخرى، انخفضت المقاومة بشكل أسي مع زيادة وظائف المعادن، حيث تم ترسيب Pt وNi وPd وAu وCu وTi وAl وTa وNi/Au على GaN. تشير هذه النتيجة إلى أن ارتفاع حاجز شوتكي عند واجهة p-GaN/المعدن قد لا يكون مثبتًا عند سطح GaN. خلصت الدراسة الحالية إلى أن المعدن المتصل ذو وظيفة كبيرة مرغوب فيه للاتصالات الأومية غير التفاعلية مع p-GaN. ومع ذلك، لم توفر هذه الاتصالات المقاومة المنخفضة المطلوبة لصمامات الليزر الزرقاء.