1.2  半绝缘砷化镓

砷化镓[2]（ GaAs）是一种Ⅲ－Ⅴ族化合物半导体，具有闪锌矿的晶状结构。晶格常数为5.65×10-10m，熔点为1237℃，禁带宽度为1.42电子伏。它可以制备电阻率比硅、锗在半绝缘性的高电阻材料，广泛应用于集成电路衬底，红外探测器。γ光子探测器的轮廓上述三个数量级，由于其电子迁移率比硅5〜6倍，这在微波器件和高速数字电路也具有重要的应用较大；半导体器件用作砷化镓材料，具有高频、高温、低温性能好、噪音低、抗辐射能力强等特点。此外，砷化镓电路也可以在移动电话、卫星通信、微波点到点连接、雷达测试系统和其他地方使用；Ge（锗）和磷化铟镓（铟镓磷酸盐）三种材料制成的三结太阳能电池，其转换效率可高达32％。不仅如此，在高速数字，模拟电路和光电器件GaAs领域,砷化镓器件已被广泛使用于MBE， MOCVD等[3]的新技术的设备。而HBT ,HEMT[4]新的砷化镓材料生长技术发展奠定了基础，亚微米工艺技术也可以使器件的截止频率提高到毫米波频带，但由于寄生参数[5] ，这大大限制了器件性能的提高，特别是在微波、毫米波波段。因此，减少寄生效应成为一个重要措施的设备设计。此外，当装置的尺寸被减小到深亚微米，欧姆接触的均匀性、稳定性将受到影响，因为接触结构将导致非均匀电流密度的非均匀性，从而导致可靠性问题。因此，提高了设计和生产过程中的设备的特性和可靠性，成为该设备的关键工艺之一。

1.3  半绝缘砷化镓的欧姆接触工艺源.自|751,:论`文'网www.751com.cn

欧姆接触是指金属与半导体的接触，而其接触面的电阻值远小于半导体本身的电阻，使得组件操作时，大部分的电压降在活动区(Active region)而不在接触面。欧姆接触被广泛应用于金属加工，实现的主要措施:在半导体表面层进行高掺杂或引入大量高复合中心。欧姆接触装置，它不产生显著额外阻抗，而且不会使半导体内部载流子浓度平衡发生显著变化。以形成良好的欧姆接触，还有两个先决条件：

（1）金属与半导体间有低的势垒高度(Barrier Height)

（2）半导体有高浓度的杂质掺入(N ≧10EXP12cm-3)

早在现有技术中，n型砷化镓[6]使用的AuGe共晶合金电极，其工艺是在真空蒸镀后，再高温退火以实现共晶化。在这个过程中, 金是容易起球造成不均匀的电极体，甚至造成电极脱落。因此，为了解决这个问题，业内研究人员发现，在共晶的过程中加入了镍从而可金避免起毛起球。 在再后来的工艺改进中又加入氮化钨（WN）作为防扩散层，最后再蒸镀Au形成欧姆接触电极。这个过程的欧姆接触是最成熟的和最常见的用途。但是，当器件工作在高温或高功率状态下，该合金系统经常发生横向和纵向扩散，形成尖峰，相貌不平整，而基片的相互扩散导致增加的接触电阻的欧姆接触特性的严重退化。因此，传统的AuGeNi /砷化镓欧姆接触已越来越不能满足GaAs器件和电路的性能和可靠性的要求。随着研究越来越多的关注熔金属合金系统GaAs接触。 Murakami等有耐火欧姆接触金属，因为在高温下的GaAs衬底和难熔金属，以形成在所述金属层与金属层的总体生长的欧姆特性这可以很好地控制在形态超高温合金界面层的难熔金属，这些原因导致难熔金属未能广泛地被应用在GaAs化合物半导体的欧姆接触中。 近年来,国内张万荣等人也进行了相关领域的研究。