Abstract
本研究在探討鈦化鎢TiW和鈦鎢矽化物(TiW)Six(x=0.6, 1及2)薄膜與砷化鎵基板的接面穩定性。薄膜以雙電子槍蒸鍍在 (100)負型砷化鎵的基板上, 在退火溫度範圍為300?850℃下, 進行熱處理。退火後試片以 X光繞射分析接面反應的生成相, 穿透式電子顯微鏡, 觀察生成相的微觀結構, 掃描式電子顯微鏡觀察表面形態, 以歐傑電子能譜儀分析成分縱深分佈情形。以電流一電壓特性曲線的量測, 來決定蕭基能障大小及理想因子, 以探討電性的變化。TiW/GaAs接面, 在退火溫度達 850℃時, 化性仍舊穩定, 僅有結晶相α-W生成, 未見反應相發生。但當退火至 700℃以上, 薄膜就會因附著力變差, 而發生局部剝落現象。加入Si於 TiW後, 可有效地改善 TiW和GaAs的附著力, 但化性卻變得較差; 在 700℃退火後即有Ti和GaAs相互擴散現象, 產生TiAs之反應相。(TiW)Si /GaAs系統, 在高溫時的反應相除了TiAs外, 尚有(Ti0.6W0.4)Si 相生成。對TiW/GaAs而言, 在熱處理達 600℃以上, 電性開始變差。(TiW)Six/GaAs 系統的蕭基特性比TiW/GaAs具較好的熱穩定性。在所有 (TiW)Six/GaAs組成成份中, 以 (TiW)Si 具最佳的熱穩定性, 可能和其在高溫退火後, 因 (Ti0.6W0.4)Si 相形成, 而減緩TiAs相生成, 使TiAs反應相的量減少有關。