AlNGaAs界面的AES和XPS研究.pdfVIP

　第 20 卷第 7 期 半　导　体　学　报 . 20, . 7 V o l N o 　1999 年 7 月 CH IN ESE JOU RNAL O F SEM ICONDU CTOR S July, 1999 界面的 和 研究 A lN GaA s AES XPS 曹　昕　罗晋生 ( 西安交通大学微电子所　西安　710049) 陈堂胜　陈克金 (南京电子器件研究所　南京　210016) 摘要　在室温下用直流磁控反应溅射的方法制备了A lN 薄膜. 用A ES 方法和XPS 方法分析了 膜和 界面. 在 界面发现了 — 键, 没有发现 — 键或 — A lN A lN GaA s A lN GaA s O A l O Ga O A s 键. 本文通过实验证明, 界面的 元素在 淀积过程中从 表面转移到 A lN GaA s O A lN GaA s A lN 膜中. 这与通过 方法淀积 薄膜形成的 界面完全不同. 由于 PECVD A lN A lN GaA s A lN GaA s 界面的O 元素是与A l 结合的, 因此有较好的界面特性. 这是直流磁控反应溅射方法制备的A lN 薄膜适用于 GaA s 器件钝化的主要原因. PACC: 6855 1　引言 与有较好钝化性能的 界面不同, 由于 的自体氧化物不稳定, 自体氧化物 SiO 2 Si GaA s GaA s 界面的界面态往往很高. 为了提高 GaA s 器件的性能和可靠性, 多年来人们不断在寻 找适合于 的钝化膜. 目前常用的 3 4 薄膜虽然在 GaA s M ESFET 器件的钝化上取 GaA s SiN 得了一定程度的成功, 但仍然存在可靠性问题, 如热电子效应(ho t electron effect) [ 1 ]、栅延 迟效应(gate lag effect) [ 2 ] 等. A lN 薄膜由于其优良的性能, 如化学性质稳定、有较高的热导 [ 3 ] 率、热膨胀系数与 GaA s 匹配等, 被认为是一种很有前途的 GaA s 钝化材料 . 最近, 直流磁 控反应溅射方法制备的A lN 薄膜应用于 GaA s M ESFET 的钝化, 取得了较好的钝化效 [ 4 ] ( ) 和 ( 果 . 本文通过 A ES A uger E lectron Spectro scopy XPS X ray Pho toelectron Spec ) 方法分析