[发明专利]一种实现P型SiC材料低温欧姆合金退火的方法

权利要求书

1.一种实现P型SiC材料低温欧姆合金退火的方法，其特征在于，针对TiAl基金属化系统，该方法采用两步退火方式实现P型SiC材料低温欧姆接触，第一步退火为预退火，第二步退火为高温快速退火，其中：

第一步预退火是通过预退火方式形成Al的合金体系，促进TiAl基欧姆接触金属与P型SiC的界面反应，形成界面过渡层；

第二步高温快速退火是利用预退火过程中形成的界面反应催化剂，在低于常规快速退火温度下，实现Ti、Al与SiC的反应，形成低势垒、高载流子密度的碳化物或者硅化物过渡层(ISL)。

2.根据权利要求1所述的实现P型SiC材料低温欧姆合金退火的方法，其特征在于，所述Al的合金体系包括在预退火条件下形成的Al熔融态和催化剂金属，该Al的合金体系用于作为界面反应催化剂，促使游离态的Si出现在Al层中，提高SiC中Si受主的浓度。

3.根据权利要求2所述的实现P型SiC材料低温欧姆合金退火的方法，其特征在于，所述催化剂金属用于在较低温度下与熔融态Al形成Al的合金体系，促进欧姆接触金属与衬底材料的界面反应。

4.根据权利要求1所述的实现P型SiC材料低温欧姆合金退火的方法，其特征在于，所述第一步预退火中，预退火温度控制在400-660℃之间，并短时间预退火，其退火时间控制在60秒，并小于第二步高温退火时间。

5.根据权利要求1所述的实现P型SiC材料低温欧姆合金退火的方法，其特征在于，所述第二步高温快速退火中，其退火温度范围为600-1000℃，退火时间范围为2分钟-30分钟。

6.根据权利要求1所述的实现P型SiC材料低温欧姆合金退火的方法，其特征在于，所述形成低势垒、高载流子密度的碳化物或者硅化物过渡层是形成Al₄C₃，Ti₃SiC₂或Al₃Ti过渡层。

7.根据权利要求1所述的实现P型SiC材料低温欧姆合金退火的方法，其特征在于，在所述两步退火过程中，温度的上升和下降都有一定的缓冲时间，上升阶段为5秒-10秒，下降阶段为20秒-120秒，其中，升温速率为60-80℃/秒。

8.根据权利要求7所述的实现P型SiC材料低温欧姆合金退火的方法，其特征在于，在下降阶段，降温过程呈现阶段变化，设置阶段性降温温度点，此温度处保持10秒左右，且此温度要高于预退火温度，用于保护形成的Al的合金体系。

9.根据权利要求8所述的两步退火方法，其特征在于，设置的阶段性降温温度范围为500-600℃之间，要求大于预退火温度，小于高温快速退火温度。