Ga Te tabakalı kristalinin büyütülmesi ve omik kontak optimizasyonu

Abstract

Bridgman-Stockbarger metoduna dayalı, programlanabilir doğrudan katılaştırma {Programmable Directional Freezing) tekniğiyle büyütülen GaTe tabakalı kristali üzerinde bir dizi omik kontak çalışması yapıldı. Transmission Line Method (TLM) {Ladder Network) tekniği kullanılarak yapılan spesifik omik kontak direnci ölçümlerinde kontak malzemeleri olarak in, Au, Al, Ag elementleri ve Au-In alaşımı kullanıldı. Basamaklı (ladder) yapı, gölge maske (shadow mask) kullanılarak kristal üzerine transfer edildi. En düşük omik kontak direnci, in elementi için 200 °C ve 2.5 dk tavlama şartlarıyla 2.5+1.4xl0`5 Qcm2 olarak belirlendi. Bu yapı üzerinde altı aya kadar yapılan yaşlanma ölçümlerinde yapının kararlılığının korunduğu görüldü. Bu çalışmada kullanılan diğer kontak malzemelerinin, 175-400 °C sıcaklık aralığında 5 dk süreyle yapılan ısıl işlem sonucunda doğrultucu davranış gösterdiği anlaşıldı ve yüksek kontak dirençleri sebebiyle bu yapılar üzerinde omik kontak ölçümü yapılamadı. XRD {X-Ray Diffraction) tekniğiyle yapılan yapısal karakterizasyon çalışmasında, metal yarıiletken arayüzeyde oluşan InGaTe2 alaşımına ait en düşük pik değerinin, optimum proses şartları olarak belirlenen 200 °C de 2.5 dk süreyle tavlanmış yapıda elde edildiği gözlendi.

A systematic study on ohmic contact formation to GaTe layered crystal grown by directional freezing method based on Bridgman-Stockbarger technique has been introduced. In this study the Ladder Network {Transmission Line Method, TIM) technique was used for the measurement of specific contact resistance of ohmic contacts to GaTe. In, Au, Al, Ag metals and Au-In eutectic alloy were used as contact element. Ladder pattern formed directly on GaTe surface by evaporation of metals through a pre- patterned shadow mask. With a controllable thermal treatment process, the lowest ohmic contact with 2.5±1.4xl0`5 Hem2 was formed by In after annealing at 200 °C for 2.5 min. Ohmic contacts with that process remained very stable up to six months. Because the other elements used in this study showed rectification behaviour after annealing at 175-400 °C temperature range for 5 min, these samples didn't allow for measuring of ohmic contact resistance because of the high contact resistance. X-ray diffraction measurements showed that InGaTe2 formation at GaTe:In has the lowest value for the sample annealed with optimum process.