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碳化硅(Silicon Carbide,Si C)是第三代半导体材料中的核心材料之一,具有优异的半导体和物理性能,在高温、高频、大功率领域具有重要的应用。本文以半绝缘(SI)和导电4H-Si C衬底为基础材料,使用光刻方法制备出电极图形,磁控溅射法在4H-Si C的Si(0001)面沉积单层或多层金属接触电极,分别研究了不同退火方式对半绝缘4H-Si C衬底接触性能及不同退火温度对导电4H-Si C衬底高温热稳定性的影响。采用传统快速热退火(RTA)很难实现半绝缘4H-Si C衬底材料的Ni/4H-Si C欧姆接触,而采用紫外脉冲激光辐照退火(LSA)首次实现了半绝缘4H-Si C的欧姆接触,比接触电阻率为1.97×10-3Ω?cm2。通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)分析发现,LSA退火后在金属/Si C界面4H-Si C一侧形成了厚度约为20 nm的类3C-Si C过渡层。过渡层降低了界面接触势垒,增强了热电子发射几率,对形成半绝缘Si C欧姆接触起决定作用。确定了Pt/Si/Ta/Ti作为导电4H-Si C欧姆接触的电极层方案,研究了快速热退火温度对接触性能的影响。当退火温度低于800?C,接触为整流特性;在800~1000°C范围内退火形成欧姆接触,而且比接触电阻率随退火温度的升高而降低,1000°C退火时欧姆接触的比接触电阻率最低(8.2×10-6Ω?cm2);退火温度超过1050°C后接触为整流特性。通过对样品在600°C大气环境中老化处理以评价欧姆接触的长期高温热稳定性。1000°C退火的样品欧姆接触性能虽然在最初表现最好,但老化实验48小时,欧姆性能消失而变为整流特性,高温热稳定性最差;900?C RTA退火的样品,老化实验120小时后仍然具有欧姆特性,高温热稳定性有所提高;特别是沉积态的样品经24小时老化处理后,接触特性从原来的整流性质变为欧姆接触,比接触电阻率为9.36×10-6Ω?cm2,经过576小时的老化实验,比接触电阻率仍保持在8.4?10-5Ω?cm2,高温热稳定性最佳。金属接触层截面形貌和元素分析表明,RTA退火温度对欧姆接触形成和退化具有二重性。一方面快速退火温度升高,促进了Ti与Si C的反应,有利于低比接触电阻率欧姆接触的形成;另一方面高的退火温度加剧了Ta与Ti层的扩散及枝晶的形成,老化实验时,枝晶的存在缩短了Ta均质化的时间,使得Ta层快速变疏松,失去氧化阻挡作用,导致欧姆接触特性的快速退化。