[發(fā)明專利]一種改善歐姆接觸的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010431428.7
• 申請(qǐng)日: 2020-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN111584655B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 繆中林;孟祥建;陳效雙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 魔童智能科技（揚(yáng)州）有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0224
• 分類號(hào): H01L31/0224;H01L31/113;H01L31/18
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 羅超

本發(fā)明公開了半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一種改善歐姆接觸的方法，包括高溫電激勵(lì)處理步驟，具體如下：將二維半導(dǎo)體晶體管器件溫度升高至410?450K并保持，同時(shí)對(duì)所述二維半導(dǎo)體晶體管器件中的二維半導(dǎo)體兩端電極持續(xù)施加電壓，隨后停止施加電壓并將所述二維半導(dǎo)體晶體管器件溫度降低至室溫。本方法通過(guò)在410?450K溫度下對(duì)二維半導(dǎo)體持續(xù)施加電壓的方式改進(jìn)二維半導(dǎo)體歐姆接觸，提高了二維半導(dǎo)體晶體管器件整體性能，同時(shí)本方法屬于器件制備的后端工藝，具有操作簡(jiǎn)單、耗時(shí)短、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種改善歐姆接觸的方法。

背景技術(shù)

二維半導(dǎo)體材料由于其獨(dú)特的光電性能，近年來(lái)在光電子領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。如石墨烯、過(guò)渡金屬硫化物、黑磷等二維半導(dǎo)體材料，基于該類材料的新效應(yīng)、新機(jī)理的新型光電子器件被不斷開發(fā)出來(lái)，為新一代光電技術(shù)應(yīng)用奠定良好基礎(chǔ)。其中，過(guò)渡金屬硫化物是一類典型的半導(dǎo)體材料，具有1-2eV的禁帶寬度，在納米光電子器件的設(shè)計(jì)中，展現(xiàn)出可調(diào)諧的光學(xué)特性、機(jī)械柔性、耐擊穿電壓等特點(diǎn)，此外，結(jié)合不同的二維半導(dǎo)體構(gòu)建的范德華異質(zhì)結(jié)器件，為多功能器件應(yīng)用開發(fā)提供更廣泛的途徑。

場(chǎng)效應(yīng)晶體管是二維半導(dǎo)體光電子器件設(shè)計(jì)中普遍使用的一種典型器件結(jié)構(gòu)，二維半導(dǎo)體與金屬之間的電接觸對(duì)于器件的最終性能具有決定性作用，包括開態(tài)電流、光電流、高頻信號(hào)處理、遷移率等。然而，在大多數(shù)的二維半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件中，通常在二維半導(dǎo)體和金屬之間由于工藝等原因，存在界面雜質(zhì)等，而二維半導(dǎo)體和金屬之間也很難形成相互擴(kuò)散，二維半導(dǎo)體和三維金屬電極之間較大的接觸電阻往往會(huì)嚴(yán)重影響器件性能。

對(duì)于傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料，實(shí)施摻雜是降低接觸電阻的有效方法，但該方法并不適用于二維半導(dǎo)體材料，此外，由于二維半導(dǎo)體材料表面缺少懸掛鍵，很難與金屬材料形成化學(xué)鍵，因而導(dǎo)致接觸電阻增大。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)通過(guò)提供一種改善歐姆接觸的方法，利用高溫電激勵(lì)的方式改善二維半導(dǎo)體晶體管器件的歐姆接觸，用以解決二維半導(dǎo)體材料如何降低歐姆接觸的問(wèn)題，該高溫電激勵(lì)的方式屬于器件制備的后端工藝，能夠有效降低二維半導(dǎo)體接觸電阻，提高二維半導(dǎo)體晶體管器件整體性能。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種改善歐姆接觸的方法，包括高溫電激勵(lì)處理步驟，具體如下：

將二維半導(dǎo)體晶體管器件溫度升高至410-450K并保持，同時(shí)對(duì)所述二維半導(dǎo)體晶體管器件中的二維半導(dǎo)體兩端電極持續(xù)施加電壓，隨后停止施加電壓并將所述二維半導(dǎo)體晶體管器件溫度降低至室溫。

上述改善歐姆接觸的方法有益效果在于：通過(guò)對(duì)二維半導(dǎo)體兩端施加電壓并保持的方式將二維半導(dǎo)體和金屬之間的雜質(zhì)進(jìn)一步消除，從而改進(jìn)二維半導(dǎo)體的歐姆接觸；同時(shí)在410-450K高溫狀態(tài)下施加電激勵(lì)更加有助于消除界面因素導(dǎo)致的接觸不良，因此，本方法針對(duì)二維半導(dǎo)體材料，在高溫下對(duì)二維半導(dǎo)體進(jìn)行電激勵(lì)能更好地改善歐姆接觸；此外通常二維半導(dǎo)體晶體管器件需在475K溫度下進(jìn)行退火處理，本技術(shù)方案溫度低于475K，因此減少了二維半導(dǎo)體的損傷幾率，可循環(huán)操作；另外本技術(shù)方案中高溫電激勵(lì)步驟屬于器件制備的后端工藝，能夠有效改進(jìn)降低接觸電阻，提高器件整體性能，具有操作簡(jiǎn)單、耗時(shí)短、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

針對(duì)上述改善歐姆接觸的方法，還可以進(jìn)一步改進(jìn)，具體如下：

在本申請(qǐng)其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電壓不大于5V。施加電壓高于5V容易導(dǎo)致二極管半導(dǎo)體損傷。

在本申請(qǐng)其中一個(gè)實(shí)施例中，所述施加電壓持續(xù)的時(shí)間為5-10s。施加電壓持續(xù)時(shí)間少于5s，改善歐姆接觸效果不明顯；施加電壓持續(xù)時(shí)間多于10s，容易引起二極管半導(dǎo)體損傷。

在本申請(qǐng)其中一個(gè)實(shí)施例中，所述二維半導(dǎo)體晶體管器件的制備方法包括以下步驟：

S1.襯底準(zhǔn)備；

S2.在步驟S1中襯底上制備埋柵電極；