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.

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
).
You do not currently have access to this content.