Способ определения типа катодного контакта в диодах ганна с омическим анодным контактом

1051623 Изобретение относится к областиконтроля в электронной технике и может быть использовано для определения типа катодного контакта при изготовлении диодов Ганна.Известен способ определения омичности оптически прозрачного контактаФоторезистора, заключающийся в, измерении и анализе вольтамперной характеристики (ВАХ) упомянутого контактапри.изменении полярности приложенного напряжения, 1) .Недостатком известного способаявляется то, что он обладает низкойдостоверностью, так как ВАХ анализируется визуально, а следовательно,некачественно,Известен также способопределения.типа катодного контакта диодов Ганнас омическим анодным контактом, включающий измерение разности потенциалов между анодным и катодным контактами и протекающего через, диод Ганнатока, получение вольтамперной характеристики (ВАХ) по этим измерениямпри прямой и инверсной полярностиприложенного к диоду Ганна напряжения, и определение типа контакта посимметрии ВАХ при прямом и инверсномнапряжении. Если полученная такимобразом ВАХ симметрична, то катодныйконтакт диода считают омическим. Еслже при инверсии смещения ВАХ имеетассиметричный вид, то катодный контакт ачитают контактом типа барьераШоттки 2.Недостатком этого способа является трудность точной оценки степенисимметрии, что позволяет судить отипе,катодного контакта только качественно,ФЦель изобретения - повышение точности определения типа катодногоконтакта в диодах Ганна.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу определения типа катодного контакта в диодахГанна с омическим анодным контактом,включающем измерейие разности потенциалов между анодным и катодным контактами, диод облучают светом состороны катодного контакта и определяют тип контакта по наличию ФотоЭДС между анодным и катодным контактами, .причем 3 лежит в пределах,063 сс 0,85 мкм,где 3 - длина волны облучающего света.Способ осуществляют следующимобразом.Арсейидгаллиевую полупроводниковую структуру диода Ганна облучаютсо стороны катодного контакта сфокусированным лучом света с длиной волны 0,63-0,85 мкм, При взаимодействиисвета с образцом в результате поглощения фотона возникает электронно=дырочная пара, носители заряда кото.рой,. при наличии р -и-перехода (случай не омического катодного контакта) под действием его внутреннегополя движутся в противоположные на 5 правления: дырки - в р-область,электроны - в П -область. Разделениезарядов приводит к возникновениюразности потенциалов фото-ЭДС. Фото-ЭДС измеряют между анодным и катод 10 ным контактом диода Ганна, и по ееналичию судят"о типе катодного контакта.На основе данных экспериментаможно судить о диапазоне длин волн15 облучения, а также работоспособностипредлагаемого способа.Исследовались диоды Ганна, изготовленные на основе арсенидгаллиевойэпитаксиальной структуры типа и - ис концентрацией доноров .в и -области2-410 см , толщиной и областий8-10 мкм. Технология изготовленияконтактов указанных диодов включаласоздание катодного контакта типабарьера Шоттки, ВАХ которого несимметрична, и заведомо омическогоанодного контакта,В качестве источника света использовался лазер ЛГ-1 с длиной волны 0,63 мкм диаметром луча 400 мкм,и 30 мощностью излучения8 мВт.Диод Ганна облучали со стороныкатодного контакта сфокусированнымлучом Лазера. Фото-ЭДС регистрировали между анодным и катодным контакЗ 5 тами диода Ганна вольтметром постоянного тока. Измеренное значение разности потенциалов составляет 0,1 мВ.Известным способом исследовалисьдиоды Ганна на основе трехслойной40 эпитаксиальной структуры арсенидагаллия с концентрацией доноров и толщиной И -области как и в рассмотрен.ных выше диодах Ганна. Однако технология изготовления контактов включа 45 ла создание омического как анодного,так и катодного контактов ВАХ которого симметрична при инверсии приложенного к диоду постоянного напряжения. При облучении катодного контакта таких диодов фото-ЭДС не наблюдается, что подтверждает омичностькатодного контакта и работоспособность способа.Описанные два типа диодов Ганнаоблучали светом регистрируемой дли 55 ны волны и регистрировали фото-ЭДС.Рузультаты измерений. представленыв таблице.3Экспериментальные дайные под-,.:тверждают положительный эффект пред 60 лагаемого способа, Ограничение Выбранного интервала длин волн значением Я а 0,85 мкм (край полосы поглощения для арсенида галлия) связано стем, что изменение энергии фотона65 в сторону больших длин волн от ука1051623 Фото- ЭДСМВ Длина волн излучения,онтакт типа Омическийарьера Шот- контактки км 0,90 0,87едакт Тираж 703 ВНИИПИ Государст по делам иэоб 35, Москва, Жакаэ 8678/52 Подпомитетаоткрыти. оеР енного етений РаушскУжгород, ул. Проектная,тентф,ал Пзанного значения вызывает в арсениде галлия приместое и решеточное поглощение, которое не приводит к образованию новых носителей тока и, как следствие, Фото-ЭДС возникать не будет. Ограничение выбранного интер вала длин волн значением Я:-0,63 мкм связано с глубиной проникновения фотонов в образец. Так приЗс 0,63.мкм коэффициент поглощения Ы 10"см , т.е. глубина проникновения светового 10 потока становится меньше.0,1 мкм. если учесть, что толщина контактов диода Ганна ю 0,2 мкм, то фотоны не достигнут перехода металл-полупровод,ник, и даже при наличии барьера Шоттки фото-ЭДС в системе регистрироваться не будет.Таким образом, практическая ализация предлагаемого способа э руднений не вызывает; Так, напр облучение может осуществляться бьм лазером с длиной волны 0,85 0,63 мкм или монохроматором с д паэоном длин волн, включающем з ный интервал,а регистрация рази потенциалов за счет фото-ЭДС - вольтметром постоянного тока.Преимуществом предлагаемого способа по сравнению со способом опре. деления типа контакта по виду ВАХ диода Ганна при прямом и обратном 30 напряжении, приложенном к диоду, яв,ляется повышение достоверсности оп- ределения типа катодного конта по наличию Фото-ЭДС, так как о ствует неопределенность в оценке степени симметрии ВАХ. Это ускоряет процесс определения типа катодного контакта и позволяет повысить производительность способа эа счет полной, ,автоматизации.т