Регистрация / Вход
Прислать материал

Измерение поверхностного электросопротивления бесконтактным СВЧ методом в гетероструктурах AlGaN/GaN на сапфире

ФИО: Фомин В.М.

Направление: Нанотехнологии

Научный руководитель: доц. Кобелева С.П

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Полупроводниковой электроники и физики полупроводников

Академическая группа: МПЭ-14-1

Гетероструктуры AlGaN/GaN на сапфире со слоем ДЭГ используются для создания высокочастотных HEMT транзисторов. Гетероструктуры получают методом CVD, и контроль электрофизических характеристик является важной задачей. Определение равномерности электросопротивления зондовыми методами на таких структурах практически невозможно, так как толщина плёнок гетероструктур составляет десятки микрон и потому переходные сопротивления на контактах с зондами слишком велики для точного определения параметров образцов, а сам материал слишком мягкий по сравнению с зондами, и в ходе измерений его структура может быть необратимо нарушена. Поэтому разработка бесконтактных методов является важной задачей. В данной работе для измерения электросопротивления структуры использовали бесконтактный СВЧ метод в котором электросопротивление определяется по поглощенной свободными носителями заряда СВЧ мощности.. Данный метод является не загрязняющим, не разрушающим. Для измерения использовали СВЧ детектор кольцевого типа с рабочей частотой 5 ГГц. Область анализа измерителя по глубине образца определяется размером зазора и составляет от 2 до 3 мм.

Измеряли гетероструктуру AlGaN/GaN на сапфире, толщиной 40 мкм / 320 мкм соответственно. Диаметр образца 50 мм. Измерение проводилось параллельно базовому срезу вдоль диаметра пластины. Т.к. слой GaN был высокоомным, то основной вклад в поглощение СВЧ волны вносит сильно легированный поверхностный слой AlGaN со слоем двумерного электронного газа на гетерогранице AlGaN/GaN. Калибровку измерений проводили с использованием образца структуры, измеренного четырехзондовм методом.

На рисунке 1 приведено распределение поверхностного сопротивления по диаметру пластины. Относительное изменение сопротивления составляет порядок 20%.

Рисунок 1 – Распределение поверхностного электросопротивления по диаметру пластины

Таким образом, показано, что бесконтактный СВЧ метод можно использовать для анализа электросопротивления гетероструктур AlGaN/GaN.