Анотація до роботи:

Ніконова А.О. Омічні контакти типу Me - SiC для напівпровідникових приладів – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.27.06 - Технологія, обладнання та виробництво електронної техніки. – Кременчуцький університет економіки, інформаційних технологій і управління. Кременчук, 2009.

Дисертація присвячена питанням створення надійних високоякісних контактних площадок до дискретних приладів і інтегральних мікросхем.

Розроблено технологію виготовлення омічних контактів до SiC з відтворюваністю характеристик, що дозволяє формувати контакти n- і р-області приладів при порівняно низьких температурах відпалу, а також розроблено автоматизовану електронну систему відпалу, що враховує матеріали контактів, їх температуру, характеристику виготовленого приладу.

Запропоновано автоматизований пристрій «Зонд-1» для вимірювання питомого перехідного опору контактів, похибка вимірювання якого складає 6,8%.

Встановлено високу стабільність омічних контактів, виготовлених на основі нікелю до n-6H-SiC, причому до щільності струму 10⁴ А/см². З метою оптимізації технології виготовлення омічних контактів на основі Ti-Al до p-6H-SiC в даній роботі контакти виготовлялися після напилення плівок Ti і Аl різної товщини і відпалу в діапазоні 800-1400С. Встановлено, що омічні контакти на основі системи Ti-Al до p-6H-SiC мають стабільніші характеристики при пропусканні великої щільності струму до 10⁴ А/см² при температурах навколишнього середовища Т_відкр=20550С. Характеристика контактів залишалася лінійною і не спостерігалося істотної зміни опору структури.

1. На основі проведених теоретичних і експериментальних досліджень процесу виготовлення омічних контактів до карбіду кремнію, встановлено:

- основні чинники, що найбільш істотно впливають на процес отримання омічних контактів з низьким питомим перехідним опором;

- вимоги щодо методик і апаратури для розробки технології отримання омічних контактів із зниженим питомим перехідним опором;

- вимоги, що висуваються до якості контактів до карбіду кремнію;

- закономірності впливу температури відпалу на величину питомого перехідного опору;

- методики відпалу монокристалічних зразків з урахуванням матеріалу контакту.

2. Вдосконалено метод вимірювання питомого перехідного опору омічних контактів до тонких шарів напівпровідникового карбіду кремнію.

3. Розроблено автоматизований пристрій “Зонд-1” для вимірювання питомого перехідного опору контактів, на основі вдосконаленого методу. Похибка вимірювання питомого опору напівпровідникового шару складає 6,8%, і похибка визначення питомого перехідного опору контактів складає 10% для питомих перехідних опорів контактів до 910^-5 Омсм². Пристрій метрологічно атестовано і впроваджено у виробництво.

4. Визначено залежність питомого перехідного опору омічних контактів на основі нікелю, виготовлених до n-SiC, від температури відпалу і мінімум питомого перехідного опору при температурі відпалу 1000 ⁰С і 1200 ⁰С відповідно.

5. У результаті проведених досліджень було встановлено величину густини струму (до 10⁴ А/см²), при якій забезпечується висока стабільність омічних контактів на основі нікелю до n-6H-SiC.

6. Визначено діапазон температур відпалу (800 - 1400) С, що обумовлює формування невипрямляючих контактів на основі системи Ti-Al до p-SiC, величина питомого перехідного опору яких не залежить від температури відпалу.

7. Встановлено, що підвищення Т_відкр до 150 - 200 С призводить до зменшення питомого перехідного опору майже на порядок величини, а з подальшим підвищенням Т_відкр величина залишається постійною.

8. Вимірювання, проведені при нагріванні зразків до Т_відкр=500 С і пропусканні змінного струму з частотою 50 Гц густиною ~10⁴ А/см², показують, що ВАХ контактів залишається лінійною.

9. Розроблені пристрій і методики забезпечують отримання омічних контактів з низьким питомим перехідним опором. Пристрій і методики впроваджені у промислову експлуатацію. Загальний річний економічний ефект від впровадження складає 94 тис. грн.

Публікації автора:

1. Краскевич В.Є. Удосконалення метода виміру питомого перехідного опору омічних контактів до напівпровідникового карбіду кремнію / В.Є. Краскевич, А.О. Ніконова, С.Д. Сидоренко // Прикладна радіоелектроніка. – 2008. - № 4, Т. 7. - С. 47 – 52.

2. Ніконова А.О. Методика та пристрій високотемпературного відпалу монокристалічних зразків SiC–6H / А.О. Ніконова, О.О. Петрова // Нові технології. Науковий вісник КУЕІТУ. – 2008. – № 4(22). – С. 23 — 26.

3. Левінзон Д.І. Технологічні особливості виготовлення контактних систем до напівпровідникових структур / Д.І. Левінзон, А.О. Ніконова., О.Ю. Небеснюк // Радіоелектроніка. Інформатика. Управління. – 2007. – №1(11).–С.34–36.

4. Ніконова З.А. Розробка технології виготовлення якісних контактних систем до напівпровідникових приладів/ З.А. Ніконова, О.Ю. Небеснюк, А.О. Ніконова // Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля. – 2007. – № 11(117). – С. 148-152.

5. Ніконова А.О. Дослідження та обгрунтування технологічних режимів створення якісних контактів до епітаксійних структур SiC–6H і визначення їх електрофізичних параметрів / А.О. Ніконова // Нові технології. Науковий вісник КУЕІТУ – 2008. – № 2 (20). – С.243–247.

6. Пат. 14563 Україна, MПK(2006) G 01 R 27/26 Інтегральний датчик / Швець Є.Я., Літвіненко М.О., Ніконова З.А., Небеснюк О.Ю., Ніконова А.О. ; заявник і патентовласник Запорізька державна інженерна академія. - № u 2005 11504 ; заяв. 05.12.05 ; опубл. 15.15.06, Бюл. № 5.

7. Пат. 22539 Україна, МПК(2006) H 01 L 21/70 Спосіб формування структур кремнію на діелектрику / Кравчина В.В., Гомольський Д.М., Ніконова А.О., Кравчина А.В. ; заявник і патентовласник Запорізька державна інженерна академія. - № u 2006 12464 ; заяв. 27.11.06 ; опубл. 25.04.07, Бюл. № 5.

8. Ніконова А.О. Дослідження структурних особливостей широкозонного напівпровідникового карбіду кремнію / А.О. Ніконова, В.М. Михайлін // Зб. наук. праць за матеріалами II Міжнародної науково–практичної конференції «Освіта і наука без меж», 21-29 листопада 2005 р. / М-во освіти і науки України, Дн. нац. ун-т. - Дніпропетровськ, 2005. – С. 47.

9. Кравчина В.В. Спосіб формування мікроструктури Si на діелектрику / В.В. Кравчина, А.О. Ніконова // Зб. наук. праць за матеріалами першої міжнар. конф. «Глобальні інформаційні системи. Проблеми та тенденції розвитку», 3-6 жовтня 2006 р. / М-во освіти і науки України, Харк. нац. ун-т радіоелектроніки. - Харків: ХНУРЕ, 2006. – С. 489–490.

10. Ніконова А.О. Дослідження електрофізичних властивостей контактів до епітаксійних структур SiC–6H / A.O. Ніконова // Матеріали електронної техніки та сучасні інформаційні технології. Тези доповідей на ІІІ міжнародній науково-практичній конференції МЕТІТ-3, присвяченій 90-річчю НАНУ : 21-23 травня 2008 р., Кременчук. – Кременчук, КУЕІТУ. – 2008. – С. 127–128.

11. Ніконова А.О. Дослідження дефектів структури в зразках монокристалічного карбіду кремнію / А.О. Ніконова, В.М. Михайлін, О.Ю. Небеснюк // Матеріали XI науково–технічної конференції студентів, магістрантів, аспірантів і викладачів ЗДІА. Тези доповідей : 17-21 квітня 2006 р., Запоріжжя. – Запоріжжя, ЗДІА, 2006.– С. 31.

12. Ніконова А.О. Спосіб формування стійких контактних систем до напівпровідникових структур / А.О. Ніконова, О.Ю. Небеснюк, З.А. Ніконова // Матеріали XIІ науково–технічної конференції студентів, магістрантів, аспірантів і викладачів ЗДІА. Тези доповідей : 16-20 квітня 2007 р., Запоріжжя. – Запоріжжя, ЗДІА, 2007.– С. 64.

13. Ніконова А.О. Дослідження технологічних особливостей отримання контактних плівок для лавинних діодів з підвищеною термодинамічною стійкістю / А.О. Ніконова, Д. М. Краснокутський // Матеріали XIІІ науково–технічної конференції студентів, магістрантів, аспірантів і викладачів ЗДІА. Тези доповідей : 14-18 квітня 2008 р., Запоріжжя. – Запоріжжя, ЗДІА, 2008. – С. 33–34.