[发明专利]一种降低氢终端金刚石欧姆接触电阻的方法

摘要

一种降低氢终端金刚石欧姆接触电阻的方法，属于金刚石电子器件领域。本发明采用微波等离子体化学气相沉积，以甲烷、氢气为反应气体，在单晶金刚石衬底上外延一层金刚石薄膜，随后在氢等离子体氛围中处理，使金刚石表面形成氢终端，之后放置于大气环境中。然后根据线性传输模型，进行光刻工艺，调节飞秒激光器，使激光聚焦在样品表面以下1μm范围内，调整激光照射功率、频率范围、扫描周期，在氢终端金刚石亚表层产生石墨相。最后采用电子束蒸镀、热蒸镀或磁控溅射制备金属电极，之后进行快速退火处理，最终制得测试所需的欧姆电极图案。本发明方法结合了石墨的高电导性来降低金属与金刚石间的接触电阻，从而改善了金刚石基电子器件的欧姆接触特性。

主权项

1.一种降低氢终端金刚石欧姆接触电阻的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)氢终端金刚石薄膜的制备首先使用H₂SO₄:HNO₃对单晶金刚石衬底酸洗，然后使用丙酮、乙醇、去离子水依次超声清洗；将清洗好的单晶金刚石衬底放入反应腔中，用氢等离子体刻蚀；然后通入CH₄气体，维持温度生长一段时间后关闭CH₄气体，用氢等离子体处理后关闭H₂自然冷却至室温，形成氢终端；将生长后的氢终端金刚石放置于空气中24h以上；2)飞秒激光辐照处理根据线性传输模型，进行光刻工艺，调节飞秒激光器，使激光聚焦在氢终端金刚石亚表面，调整激光照射功率、频率范围、扫描周期，破坏氢终端金刚石亚表面C‑C键，产生石墨相；3)制作欧姆接触电极采用电子束蒸镀、热蒸镀或磁控溅射制备金属电极，之后进行快速退火处理，最终制得测试所需的欧姆电极图案。