Влияние углерода на свойства контакта металл–полупроводник

В. А. Бурлаков, А. Е. Погорелов, А. В. Филатов

Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина

Получена: 20.03.2020; окончательный вариант - 01.04.2020. Скачать: PDF

В работе рассмотрено влияние примеси углерода, внесённой в наноплёнку железа, на электрические свойства системы металл–полупроводник. Объектами исследования являются образцы на полупроводниковых подложках $p$- и $n$-типов из 16-ти контактов диаметром 2 мм и толщиной до 100 нм, восемь из которых из чистого железа и восемь из железа, легированного углеродом. Показано, что при легировании железа углеродом на подложке $n$-типа возникает выпрямляющий контакт типа диода Шоттки, что связано с увеличением работы выхода из металла. Рассчитана высота потенциального барьера, возникающего за счёт такого увеличения работы выхода. Полученные в ходе расчёта результаты объясняют появление области с отрицательным дифференциальным сопротивлением на вольт-амперных характеристиках системы Fe$\backslash$MgO$\backslash$Fe при легировании одного слоя ферромагнетика углеродом.

Ключевые слова: примесь, легирование углеродом, диод Шоттки, работа выхода, ферромагнетик, полупроводник.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v42/i09/1207.html

PACS: 71.20.Be, 73.30.+y, 73.40.Ns, 73.40.Sx, 75.50.Bb, 85.30.Hi


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. A. Pogorelov, A. Filatov, and Ye. Pogoryelov, phys. status solidi (b), 251, Iss. 1: 172 (2014). Crossref
  2. T. Uemura, S. Honma, T. Marukame, and M. Yamamoto, Jpn. J. Appl. Phys., 43, No. 1A/B: L 44 (2003). Crossref
  3. T. A. Khachaturova, M. A. Belogolovsky, and A. I. Khachaturov, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 30, No. 7: 899 (2008).
  4. V. O. Burlakov, O. E. Pogorelov, and O. V. Filatov, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 42, No. 7: 919 (2020). Crossref
  5. J. Lutz, H. Schlangenotto, U. Scheuermann, and R. De Doncker, Schottky Diodes in: Semiconductor Power Devices, p. 271. Crossref
  6. P. Grinchuk, H. M. Abuhimd, S. Fisenko, and Yu. Khodyko, J. Eng. Phys. Thermophys., 90: 1162 (2017). Crossref
  7. L. N. Larikov and V. I. Isaychev, Diffuziya v Metallakh [Diffusion in Metals] (Kyiv: Naukova Dumka: 1987).
  8. M. V. Dorokhin and A. V. Zdoroveyshhev, Diod Shottki na Osnove GaAs: Tekhnologiya Polucheniya i Diagnostika [Schottky Diode Based on GaAs: Production Technology and Diagnostics] (Nizhniy Novgorod: 2013).
  9. A. H. Davis and J. M. MacLaren, J. Appl. Phys., 87, No. 9: 5224 (2000). Crossref