НАНЕСЕННЯ ОМІЧНОГО КОНТАКТУ Al/SnAl НА КРЕМНІЙ З РІДИННОЇ ФАЗИ

Вадим Володимирович Цибуленко; Станіслав Вікторович Шутов; Олег Осипович Боскін

doi:10.20535/kpisn.2021.2.214450

Т. · № 2 · 2021 сер 31, 2021 статті

НАНЕСЕННЯ ОМІЧНОГО КОНТАКТУ Al/SnAl НА КРЕМНІЙ З РІДИННОЇ ФАЗИ

ВЦ

Вадим Володимирович Цибуленко Відповідальний V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics NAS of Ukraine, Ukraine Україна

СШ

Станіслав Вікторович Шутов V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics NAS of Ukraine, Ukraine Україна

ОБ

Олег Осипович Боскін Kherson national technical university, Ukraine Україна

Опублікованосер 31, 2021

PDF

НВКПІ 2 ТОМ · 2

ТОМ · № 2 · 2021 Переглянути випуск

Анотація

Проблематика. Металеві одно- та багатошарові плівки широко використовують в електроніці та оптоелектроніці, зокрема як омічні контакти. Зазвичай ці плівки наносять методами термічного випаровування, іонного розпилення та хімічного осадження з газової фази. Однак методи осадження з рідинної фази є найдешевшими та найпростішими, тому нанесення омічних контактів з їх допомогою є актуальним завданням. Мета дослідження. Вивчити можливості отримання багатошарових омічних металевих плівок на поверхні напівпровідникової пластини з рідинної фази, зокрема методом скануючої рідиннофазної епітаксії (СРФЕ). Методика реалізації. Розглянуто вплив тривалого в часі градієнта температури на межі контакту металевого розчину-розплаву з напівпровідниковою пластиною на нанесення багатошарових омічних металевих плівок на поверхню напівпровідникової пластини за сегментарного контакту розчину-розплаву з пластиною. Для цього змодельовано процеси теплопередачі, процеси змочування пластини, а також її очищення від розчину-розплаву з урахуванням капілярних явищ у щілинах маски за методу СРФЕ. Для експериментального підтвердження дієвості запропонованої моделі нанесено шар Al/SnAl на кремнієву пластину в зазначених умовах. Результати дослідження. Методом СРФЕ за використання додаткового підігрівача пластини та маски в установці нанесено контактний шар Al/SnAl на поверхні кремнію з розчину-розплаву Al-Sn. Контактний шар виготовлено як три однакові за розміром доріжки, розташовані на різній відстані. За допомогою аналізу вольт-амперної характеристики визначено, що контакт нанесеної металевої плівки на поверхню напівпровідника є невипрямним, тобто омічним. Планарним методом лінії передачі з використанням лінійної конфігурації контактних доріжок (LTLM, Linear Transmission Line Method) визначено питомий контактний опір, який становить 7,2 · 10-4 Ом · см2. Висновки. Показано можливість отримання методом СРФЕ багатошарових омічних контактів до напівпровідника в умовах сегментарного контакту розчину-розплаву з пластиною та тривалого в часі градієнта температури на межі контакту. Ці умови реалізовано за допомогою додаткового підігріву пластини з її тильної сторони та високотемпературної маски, крізь щілини якої розчин-розплав контактує з пластиною.

Ключові слова

#скануюча рідиннофазна епітаксія #контактна сітка #сонячні елементи #Si

Посилання

A. Ozkartal, “Characterization of the ITO/p-Si/Al contacts produced by thermal evaporation,” Vacuum, vol. 168, p. 108799, 2019. doi: 10.1016/j.vacuum.2019.108799
G. Zhu et. al., “Molecular dynamics simulation of temperature effects on deposition of Cu film on Si by magnetron sputtering,” J. Crystal Growth, vol. 492, pp. 60–66, 2018. doi: 10.1016/j.jcrysgro.2018.04.002
S. Wahid et. al., “Barrier heights and Fermi level pinning in metal contacts on p-type GaN,” Appl. Phys. Lett., vol. 116, no. 21, p. 213506, 2020. doi: 10.1063/5.0010699
C.D. Noorzad, “A cost-effective liquid phase epitaxy process for high-efficiency AlGaAs/GaAs solar cells,” M.S. thesis, Electr. Comput. Eng., Univ. California, Davis, United States, 2017.
Z. Xin, “Applications of liquid phase epitaxy in optoelectronic devices,” Ph.D. dissertation, Dept. Elect. Comput. Eng., UC Davis, Davis, CA, 2016.
V. Tsybulenko et. al., “Determination of crystallization conditions of Ge/GaAs heterostructures in scanning LPE method,” Semicond. Phys., Quantum Electron. & Optoelectron., vol. 23, no 3, pp. 294–301, 2020. doi: 10.15407/spqeo23.03.294
V. Tsybulenko et. al., “The features of scanning liquid phase epitaxy technique as applied to thick epitaxial layers growth,” KPI Sci. News, no. 3, pp. 58–64, 2020. doi: 10.20535/kpi-sn.2020.3.197877
K. Bendjebbar et. al., “Numerical analysis of metal-semiconductor junctions ITO/p-a-Si:H and n-c-Si/Al on silicon heterojunction solar cells,” Optik, vol. 212, p. 164741, 2020. doi: 10.1016/j.ijleo.2020.164741
A. Herguth, “Finite element simulation of the local Al/Si contact formation,” Energy Procedia, vol. 92, pp. 75–81, 2016. doi: 10.1016/j.egypro.2016.07.018
E. Urrejola et. al., “Al–Si alloy formation in narrow p-type Si contact areas for rear passivated solar cells”, J. Appl. Phys., vol. 107, no. 12, p. 124516, 2010. doi: 10.1063/1.3437070
M. Glazov et. al., Casting Aluminium Alloys. Their Physical and Mechanical Metallurgy. Butterworf-Heinemann, 2018. doi: 10.1016/C2015-0-02446-7
State diagrams of double metal systems, vol. 2, N.P. Lyakishev, Mashinostroyeniye, Moscow, Russia, 1997, pp. 212–216.
L. Benharrat et. al., “Stabilization of copper solar cell contacts by spin coated titanium dioxide thin films,” in Proc. Solartr Conf. Exhibition, Istanbul, Turkiye, 2018, pp. 11–19.

Попередня у випуску ПІДХОДИ ДО СОРТУВАННЯ В ЕВРИСТИЦІ НА ОСНОВІ ЗАЛИШКОВИХ НАЯВНИХ РЕСУРСІВ І ПЕРІОДІВ ДО ОБРОБКИ ДЛЯ МІНІМІЗАЦІЇ ЗАГАЛЬНОГО ЗВАЖЕНОГО ЗАПІЗНЮВАННЯ У ПОСТУПАЛЬНОМУ ОДНОМАШИННОМУ ПЛАНУВАННІ З ПЕРЕМИКАННЯМИ БЕЗ ПРОСТОЮ Наступна у випуску ГЕНЕРАТИВНИЙ ДИЗАЙН КОНСТРУКЦІЇ КАРКАСНОГО ТИПУ

§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.

Усі випуски

РОЗРОБКА МЕТОДУ ФОРМАЛІЗАЦІЇ ДИНАМІЧНИХ ТЕПЛОВИХ ПОРТРЕТІВ ДЛЯ НАДІЙНОГО ВИЯВЛЕННЯ ЦІЛЕЙ

Степан Лис, Оксана Оборська

Проблематика. Автоматизовані системи спостереження з БпЛА стикаються з подвійним викликом: виявленням теплоконтрастних об'єктів у реальному часі та їх ідентифікацією в…

#тепловізійні системи #ідентифікація цілей #локалізація зони інтересу #динамічний тепловий портрет

10.20535/kpisn.2026.3.359114

МЕТОДИКА ФОРМУВАННЯ ІНФОРМАТИВНОГО ПРОСТОРУ ОЗНАК ТЕХНІЧНИХ ІНДИКАТОРІВ ФІНАНСОВИХ ПРОЦЕСІВ НА ОСНОВІ НЕЙРОМЕРЕЖЕВИХ МОДЕЛЕЙ

Роман Тертичний, Денис Чупрін, Петро Бідюк

Проблематика. Фінансові часові ряди характеризуються нелінійністю, нестаціонарністю та високим рівнем шуму, що суттєво ускладнює їх моделювання та прогнозування.…

#методика формування інформативного простору ознак #технічні індикатори #волатильність Паркінсона #нейронні мережі

10.20535/kpisn.2026.3.359610

МЕТОДИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЦІЛІСНОСТІ ОБРОБКИ ТА ПЕРЕДАЧІ ДАНИХ У ПРОМИСЛОВИХ СИСТЕМАХ АВТОМАТИЗАЦІЇ

Ярослав Корпань, Євген Федоров, Ольга Нечипоренко

Проблематика. Сучасні промислові системи контролю характеризуються високим рівнем інтеграції інформаційних і фізичних процесів та використанням розподілених…

#промислові системи автоматизації #SCADA-системи #цілісність даних #кібербезпека ICS

10.20535/kpisn.2026.3.361520

Схожі статті

Костянтин Д. Грішин, Nadezhda Nedashkovskaya, МОДЕЛЬ МАШИННОГО НАВЧАННЯ ДЛЯ РОЗПІЗНАВАННЯ КОНФІГУРАЦІЙ РУК УКРАЇНСЬКОЇ ЖЕСТОВОЇ МОВИ , Наукові вісті КПІ: Том 143 № 2 (2026)
Vadim V. Romanuke, ТОЧНІСТЬ ЕВРИСТИКИ ДЛЯ МІНІМІЗАЦІЇ ЗАГАЛЬНОГО ЗВАЖЕНОГО ЧАСУ ЗАВЕРШЕННЯ В ОДНОМАШИННІЙ ЗАДАЧІ ПЛАНУВАННЯ З ПЕРЕМИКАННЯМИ БЕЗ ІНТЕРВАЛІВ ПРОСТОЮ , Наукові вісті КПІ: № 3 (2019)
Tetiana M. Gensitska, Tetiana I. Gural, Volodymyr M. Tiagur, МЕТОД КАЛІБРУВАННЯ КУТОВИХ ПАРАМЕТРІВ СКАНЕРІВ ДИСТАНЦІЙНОГО ЗОНДУВАННЯ ЗЕМЛІ , Наукові вісті КПІ: № 1 (2019)
Yevhen I. Bilous, Oleh I. Nesterenko, СПРОЩЕННЯ МОДЕЛІ ВИМІРЮВАННЯ В АЛГОРИТМІ КВАТЕРНІОННОГО ФІЛЬТРА КАЛМАНА БЕЗПЛАТФОРМНОЇ КУРСОВЕРТИКАЛІ , Наукові вісті КПІ: № 1 (2019)
Roman M. Galagan, Andrii S. Momot, АНАЛІЗ ЗАСТОСУВАННЯ НЕЙРОННИХ МЕРЕЖ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ДОСТОВІРНОСТІ АКТИВНОГО ТЕПЛОВОГО НЕРУЙНІВНОГО КОНТРОЛЮ , Наукові вісті КПІ: № 1 (2019)
Vadim V. Romanuke, НАБІР ДАНИХ НЕСКІНЧЕННОГО МАСШТАБУВАННЯ ІЗ ЗОБРАЖЕНЬ У ГРАДАЦІЯХ СІРОГО З ОДНИМ БАГА¬ТО-КУТНИКОМ ЯК ШВИДКА ТЕСТОВА ПЛАТФОРМА ДЛЯ СЕМАНТИЧНОЇ СЕГМЕНТАЦІЇ ЗОБРАЖЕНЬ , Наукові вісті КПІ: № 1 (2019)
Ivan A. Dychka, Yevgeniya S. Sulema, ОПЕРАЦІЇ ВПОРЯДКУВАННЯ В АЛГЕБРИЧНІЙ СИСТЕМІ АГРЕГАТІВ ДЛЯ ОБРОБЛЕННЯ ДАНИХ МУЛЬТИОБРАЗУ , Наукові вісті КПІ: № 1 (2019)
Євген Панкратов, Григорій Тимчик, МІКРОСЕРВІСНА АРХІТЕКТУРА ТА АЛГОРИТМИ МОДУЛЬНОЇ СИСТЕМИ АВТОМАТИЗАЦІЇ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ МАЛОГО БІЗНЕСУ , Наукові вісті КПІ: Том 143 № 2 (2026)
Костянтин Бровко, Павло Буданов, Олег Великогорський, Юлія Олійник, Наталія Винокурова, Сергій Войтенко, ІМІТАЦІЙНА МОДЕЛЬ ЦИФРОВОГО ДВІЙНИКА ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ЕНЕРГОБЛОКУ АЕС , Наукові вісті КПІ: Том 143 № 2 (2026)
Валерій Лось, Олександр Ряхін, МОДИФІКАЦІЯ НЕЙРОМЕРЕЖЕВОГО МЕТОДУ SPINN ДЛЯ НАБЛИЖЕНОГО РОЗВ'ЯЗАННЯ МІШАНОЇ ЗАДАЧІ ДЛЯ РІВНЯННЯ ТЕПЛОПРОВІДНОСТІ В ЕЛІПТИЧНІЙ ОБЛАСТІ , Наукові вісті КПІ: Том 144 № 3 (2026)

1-10 з 113 Наступне

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.

[1] A. Ozkartal, “Characterization of the ITO/p-Si/Al contacts produced by thermal evaporation,” Vacuum, vol. 168, p. 108799, 2019. doi: 10.1016/j.vacuum.2019.108799

[2] G. Zhu et. al., “Molecular dynamics simulation of temperature effects on deposition of Cu film on Si by magnetron sputtering,” J. Crystal Growth, vol. 492, pp. 60–66, 2018. doi: 10.1016/j.jcrysgro.2018.04.002

[3] S. Wahid et. al., “Barrier heights and Fermi level pinning in metal contacts on p-type GaN,” Appl. Phys. Lett., vol. 116, no. 21, p. 213506, 2020. doi: 10.1063/5.0010699

[4] C.D. Noorzad, “A cost-effective liquid phase epitaxy process for high-efficiency AlGaAs/GaAs solar cells,” M.S. thesis, Electr. Comput. Eng., Univ. California, Davis, United States, 2017.

[5] Z. Xin, “Applications of liquid phase epitaxy in optoelectronic devices,” Ph.D. dissertation, Dept. Elect. Comput. Eng., UC Davis, Davis, CA, 2016.

[6] V. Tsybulenko et. al., “Determination of crystallization conditions of Ge/GaAs heterostructures in scanning LPE method,” Semicond. Phys., Quantum Electron. & Optoelectron., vol. 23, no 3, pp. 294–301, 2020. doi: 10.15407/spqeo23.03.294

[7] V. Tsybulenko et. al., “The features of scanning liquid phase epitaxy technique as applied to thick epitaxial layers growth,” KPI Sci. News, no. 3, pp. 58–64, 2020. doi: 10.20535/kpi-sn.2020.3.197877

[8] K. Bendjebbar et. al., “Numerical analysis of metal-semiconductor junctions ITO/p-a-Si:H and n-c-Si/Al on silicon heterojunction solar cells,” Optik, vol. 212, p. 164741, 2020. doi: 10.1016/j.ijleo.2020.164741

[9] A. Herguth, “Finite element simulation of the local Al/Si contact formation,” Energy Procedia, vol. 92, pp. 75–81, 2016. doi: 10.1016/j.egypro.2016.07.018

[10] E. Urrejola et. al., “Al–Si alloy formation in narrow p-type Si contact areas for rear passivated solar cells”, J. Appl. Phys., vol. 107, no. 12, p. 124516, 2010. doi: 10.1063/1.3437070

[11] M. Glazov et. al., Casting Aluminium Alloys. Their Physical and Mechanical Metallurgy. Butterworf-Heinemann, 2018. doi: 10.1016/C2015-0-02446-7

[12] State diagrams of double metal systems, vol. 2, N.P. Lyakishev, Mashinostroyeniye, Moscow, Russia, 1997, pp. 212–216.

[13] L. Benharrat et. al., “Stabilization of copper solar cell contacts by spin coated titanium dioxide thin films,” in Proc. Solartr Conf. Exhibition, Istanbul, Turkiye, 2018, pp. 11–19.