In this paper, the nanoscale structural and electrical evolution of Ta- and Ti-based contacts was investigated employing several analytical techniques. A correlation between the improvement of the electrical quality of the contacts and the formation of Al-alloyed phases (TaAl3 or TiAl3) during annealing was observed. However, while for the Ti/Al contacts an Ohmic behavior with a contact resistance Rc ∼ 1.8 Ω mm has been achieved after annealing at 500 °C, Ta/Al contacts exhibited a higher contact resistance (Rc ∼ 36.3 Ω·mm) even after annealing at 700 °C. The different electrical behaviour has been explained considering the different interface and the homogeneity of the current transport at a nanoscale level.
REFERENCES
1.
Wide Band Gap Electronic Devices
, edited by F.
Ren
and J. C.
Zolper
(World Scientific
, Singapore
, 2003
).2.
O.
Ambacher
, J.
Smart
, J. R.
Shealy
, N. G.
Weimann
, K.
Chu
, M.
Murphy
, W. J.
Schaff
, L. F.
Eastman
, R.
Dimitrov
, L.
Wittmer
, M.
Stutzmann
, W.
Rieger
, and J.
Hilsenbeck
, J. Appl. Phys.
85
, 3222
(1999
).3.
M.
Yanagihara
, Y.
Uemoto
, T.
Ueda
, T.
Tanaka
, and D.
Ueda
, Phys. Status Solidi A
206
, 1221
(2009
).4.
Z. F.
Fan
, S. N.
Mohammad
, W.
Kim
, O.
Aktas
, A. E.
Botchkarev
, and H.
Morkoc
, Appl. Phys. Lett.
68
, 1672
(1996
).5.
D. F.
Wang
, F.
Shiwei
, C.
Lu1
, A.
Motayed
, M.
Jah
, S. N.
Mohammad
, K. A.
Jones
, and L. S.
Riba
, J. Appl. Phys.
89
, 6214
(2001
).6.
L.
Wang
, F. M.
Mohammed
, and I.
Adesida
, J. Appl. Phys.
101
, 013702
(2007
).7.
K. H.
Kim
, C. M.
Jeon
, S. H.
Oh
, J.-L.
Lee
, C. G.
Park
, J. H.
Lee
, H. S.
Lee
, and Y. M.
Koo
, J. Vac. Sci. Technol. B
23
, 322
(2005
).8.
X.
Kong
, K.
Wei
, G.
Liu
, and X.
Liu
, J. Phys. D: Appl. Phys.
45
, 265101
(2012
).9.
F.
Roccaforte
, F.
Iucolano
, F.
Giannazzo
, A.
Alberti
, and V.
Raineri
, Appl. Phys. Lett.
89
, 022103
(2006
).10.
A. N.
Bright
, P. J.
Thomas
, M.
Weyland
, D. M.
Tricker
, and C. J.
Humphreys
, J. Appl. Phys.
89
, 3143
(2001
).11.
H.-S.
Lee
, D. S.
Lee
, and T.
Palacios
, IEEE Electron Device Lett.
32
, 623
(2011
).12.
F.
Iucolano
, F.
Roccaforte
, A.
Alberti
, C.
Bongiorno
, S.
Di Franco
, and V.
Raineri
, J. Appl. Phys.
100
, 123706
(2006
).13.
M.
Piazza
, C.
Dua
, M.
Oualli
, E.
Morvan
, D.
Carisetti
, and F.
Wyczisk
, Microelectron. Reliab.
49
, 1222
(2009
).14.
T.
Ohki
, T.
Kikkawa
, M.
Kanamura
, K.
Imanishi
, K.
Makiyama
, N.
Okamoto
, K.
Joshin
, and N.
Hara
, Phys. Status Solidi C
6
, 1365
(2009
).15.
M.
Mohamad
, F.
Mustafa
, M. S. Z.
Abidin
, S. F. A.
Rahman
, N. K. A.
Al-Obaidi
, A. M.
Hashim
, A. A.
Aziz
, and M. R.
Hashim
, in Proceedings of the 2010 IEEE International Conference on Semiconductor Electronics (ICSE)
(IEEE, 2010
), pp. 301
–304
.16.
H.
Yu
, L.
McCarthy
, S.
Rajan
, S.
Keller
, S.
Denbaars
, J.
Speck
, and U.
Mishra
, IEEE Electron Device Lett.
26
, 283
(2005
).17.
F.
Recht
, L.
McCarthy
, S.
Rajan
, A.
Chakraborty
, C.
Poblenz
, A.
Corrion
, J. S.
Speck
, and U. K.
Mishra
, IEEE Electron Device Lett.
27
, 205
(2006
).18.
M.
Placidi
, A.
Perez-Tomas
, A.
Constant
, G.
Rius
, N.
Mestres
, J.
Millan
, and P.
Godignon
, Appl. Surf. Sci.
255
, 6057
(2009
).19.
F.
Iucolano
, F.
Giannazzo
, F.
Roccaforte
, L.
Romano
, M. G.
Grimaldi
, and V.
Raineri
, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B
257
, 336
(2007
).20.
F.
Iucolano
, F.
Roccaforte
, F.
Giannazzo
, and V.
Raineri
, J. Appl. Phys.
104
, 093706
(2008
).21.
S.
Ruvimov
, Z. L.
Weber
, J.
Washburn
, K. J.
Duxstad
, E. E.
Haller
, Z. F.
Fan
, S. N.
Mohammad
, W.
Kim
, A. E.
Botchkarev
, and H.
Morkoç
, Appl. Phys. Lett.
69
, 1556
(1996
).22.
X.
Liu
, C.
Zhan
, K. W.
Chan
, W.
Liu
, L. S.
Tan
, K. J.
Chen
, and Y. C.
Yeo
, Appl. Phys. Express
5
, 066501
(2012
).23.
A.
Malmros
, H.
Blanck
, and N.
Rorsman
, Semicond. Sci. Technol.
26
, 075006
(2011
).24.
B.
Van Daele
, G.
Van Tendeloo
, W.
Ruythooren
, J.
Derluyn
, M. R.
Leys
, and M.
Germain
, Appl. Phys. Lett.
87
, 061905
(2005
).25.
D.
Qiao
, L. S.
Yu
, L.
Jia
, P. M.
Asbeck
, T. E.
Haynes
, and S. S.
Lau
, Appl. Phys. Lett.
80
, 992
(2002
).26.
B. P.
Luther
, S. E.
Mohney
, J. M.
Delucca
, and R. F.
Karlicek
, J. Electron. Mater.
27
, 196
(1998
).27.
D. K.
Schroder
in Semiconductors Materials and Device Characterization
, 3rd ed. (John Wiley & Sons
, New York
, 2006
).28.
B.
De Jaeger
, M.
Van Hove
, D.
Wellekens
, X.
Kang
, H.
Liang
, G.
Mannaert
, K.
Geens
, and S.
Decoutere
, in Proceedings of the 2012 24th International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs (ISPSD)
(IEEE, 2012
), pp. 49
–52
.29.
U. R.
Kattner
, J. C.
Lin
, and Y. A.
Chang
, Metall. Trans. A
23
, 2081
(1992
).30.
P. R.
Subramanian
, D. B.
Miracle
, and S.
Mazdiyasni
, Metall. Trans. A
21
, 539
(1990
).31.
R.
Pretorius
, A. M.
Vredenberg
, F. W.
Saris
, and R.
de Reus
, J. Appl. Phys.
70
, 3636
(1991
).32.
S.
Ruvimov
, Z.
Liliental-Weber
, J.
Washburn
, D.
Qiao
, S. S.
Lau
, and P. K.
Chu
, Appl. Phys. Lett.
73
, 2582
(1998
).33.
G.
Greco
, P.
Prystawko
, M.
Leszczyński
, R.
Lo Nigro
, V.
Raineri
, and F.
Roccaforte
, J. Appl. Phys.
110
, 123703
(2011
).34.
F.
Giannazzo
, A.
Scuderi
, G.
Greco
, P.
Fiorenza
, R.
Lo Nigro
, M.
Leszczyński
, and F.
Roccaforte
, ECS Trans.
50
, 439
–446
(2013
).35.
F.
Giannazzo
, P.
Fiorenza
, and V.
Raineri
, in Applied Scanning Probe Methods, X
, edited by B.
Bhushan
, H.
Fuchs
, and M.
Tomitori
(Springer
, Berlin
, 2008
).36.
W. J.
Ha
, S.
Chhajed
, A.
Chavan
, J. H.
Lee
, K. S.
Kim
, and J. K.
Kim
, Phys. Status Solidi C
9
, 851
(2012
).37.
X. Z.
Dang
, P. M.
Asbeck
, E. T.
Yu
, G. J.
Sullivan
, M. Y.
Chen
, B. T.
McDermott
, K. S.
Boutros
, and J. M.
Redwing
, Appl. Phys. Lett.
74
, 3890
(1999
).38.
A.
Fontserè
, A.
Pérez-Tomás
, M.
Placidi
, J.
Llobet
, N.
Baron
, S.
Chenot
, Y.
Cordier
, J. C.
Moreno
, P. M.
Gammon
, M. R.
Jennings
, M.
Porti
, A.
Bayerl
, M.
Lanza
, and M.
Nafría
, Appl. Phys. Lett.
99
, 213504
(2011
).39.
F.
Lin
, B.
Shen
, S.
Huang
, F. J.
Xu
, L.
Lu
, J.
Song
, F. H.
Mei
, N.
Ma
, Z. X.
Qin
, and G. Y.
Zhang
, J. Appl. Phys.
105
, 093702
(2009
).40.
L.
Wang
, F. M.
Mohammed
, and I.
Adesida
, Appl. Phys. Lett.
87
, 141915
(2005
).© 2013 AIP Publishing LLC.
2013
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.