Formation of interfaces between a semiconductor-sulfur-transition metal

  • С.А. Безносюк Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
  • Л.В. Фомина Ангарский государственный технический университет (Ангарск, Россия)
Keywords: semiconductor surface, metal-semiconductor contact, chalcogenide passivation, thermodynamic calculation, structural type, atomic radius, electronegativity

Abstract

Thermodynamic calculations were carried out under standard conditions of chemical reactions occurring during the sulfide passivation of the surface of elementary semiconductors (Si, Ge), gallium, indium, aluminum (GaN, InN, AlN) nitrides. The sulphide passivation of aluminum, silicon and germanium nitride is thermodynamically more probable for the unoxidized surface of semiconductors that is in contact with a gas phase containing sulfur or hydrogen sulphide. There is a thermodynamic probability of sulfidation of the oxidized surface of germanium from the gas phase. The sulfidation of gallium and indium nitrides is spontaneously possible from aqueous solutions of alkali metal sulphides. A comparison of the crystal-chemical parameters of atoms (covalent and atomic radii), the types of symmetry of possible phase compounds at the semiconductor-sulfide-metal and semiconductor-oxide-metal interfaces, showed that the sulfide surface of the semiconductor has a greater structural correspondence than for the oxidized surface of a semiconductor in contact with transition metal. When oxygen atoms are replaced by sulfur atoms in the boundary layer between the transition metal and the semiconductor, a smaller jump in the electronegativity of the elements forming the interface is observed. The formation of a more perfect and stable (by chemical and physical properties) interface with the help of sulphide passivation of the semiconductor surface facilitates the creation of rectifying metal-semiconductor contacts with improved electrophysical parameters.

DOI 10.14258/izvasu(2018)4-02

Downloads

Download data is not yet available.

References

Макогон Ю.Н., Сидоренко С.И., Павлова Е.П. и др. Формирование эпитаксиальных пленок CoSi2 на моно-кристаллическом кремнии : тезисы докладов международной конференции HighMatTech-2007/ под ред. В.В. Скорохода. — Киев, 2007.

Анализ быстродействия нанометровых сложнофункциональных блоков на основе интервального моделирования // Известия вузов. Электроника. — 2012. — № 4 (96).

Кузнецов Е.В., Шемякин А.В. Мощные СВЧ LDMOS-транзисторы для беспроводных технологий передачи данных // Известия вузов. Электроника. — 2009. —№ 6 (80).

Гаврилов С.А., Громов Д.Г., Жигальский Г.П. и др. Исследование шума вида 1/f в наноразмерных пленках золота // Известия вузов. Электроника. — 2009. — № 6 (80).

Агеев О.А. Термодинамический анализ твердофазных взаимодействий в контактах Ni/SiC // Известия вузов. Электроника. — 2005. — № 1.

Николлиан Э., Синха А. Влияние поверхностных реакций на электрические характеристики контакта металл-полупроводник // Тонкие пленки. Взаимная диффузия и реакции / под ред. Дж. Поута. — М., 1983.

Гаман В.И. Физика полупроводниковых приборов. — М., 2000.

Шур М. Современные приборы на основе арсенида галлия. — М., 1991.

Минаев В.В., Уздовский В.В., Сондаевский Р.В. и др. Исследование спектральных характеристик фотоприемников с барьером Шоттки на основе р-Si-Au // Известия вузов. Электроника. — 2005. — № 1.

Мокроусов Г.М. Перестройка твердых тел на границах раздела фаз. — Томск, 1990.

Пихтин А.Н., Тарасов С. А., Kloth B. Новое значение высоты потенциального барьера Ag-n-GaP // Письма в ЖТФ. — 2002. — Т. 28. — № 20.

Matukas J., Meskinis S., Smetona S., “Low frequency noise in selenium passivated GaAs and InP Schottky contacts” // Proc. of 15th International Conference on Noise in Physical Systems and 1/f Fluctuations, ed. by C. Surya. — Hong Kong, 1999.

Бессолов В.Н., Лебедев М.В. Халькогенидная пассивация поверхности полупроводников А3В5 // Физика и техника полупроводников. — 1998. — Т. 32. — № 11.

Батенков В.А. Исследование электрохимических свойств арсенида галлия и германия и состояния их поверхности : дисс. ... канд. хим. наук. — Томск, 1969.

Кеслер В.Г., Ковчавцев А.П., Гузев А.А. и др. Анодное окисление арсенида индия в кислородной плазме тлеющего разряда // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. — 2010. — Т. 7. — № 4.

Свердлова А.М. Поверхностные явления в полупроводниках. — Саратов, 1985.

Венгер Е.Ф. и др. Электронные свойства реальной и сульфидированной поверхности арсенида галлия // Физика и техника полупроводников. — 1995. — № 2.

Ботнарюк В.М., Жиляев Ю.В., Коненкова Е.В. Сульфидная пассивация силовых GaAs-диодов // Физика и техника полупроводников. — 1999. — T. 33. — № 6.

Сумец М.П. Электронные процессы на гетерогранице Ga2Se3-GaAs, сформированные обработкой GaAs в парах селена : автореф. ... канд. физ.-мат. наук. — Воронеж, 1999.

Бессолов В.Н., Жиляев Ю.В., Заварин Е.Е. и др. Нанорельеф поверхности: влияние сульфидной обработки // Физика и техника полупроводников. — 2000. — Т. 34. — № 11.

Антюшкин В.Ф., Буданов А.В., Кухаренко Д.С. и др. Кинетика начальной стадии халькогенидной пассивации полупроводников AInBV // Физика и техника полупроводников. — 2003. — Т. 37. — № 11.

Фомина Л.В., Безносюк С.А., Лебеденко С.Е. и др. Термодинамика процесса халькогенной пассивации поверхности полупроводников типа АПВ // Ползуновский вестник. — 2005. — № 4.

Карапетьянц М.Х., Карапетьянц М.Л. Основные термодинамические константы неорганических веществ. — М., 1968.

Свойства неорганических соединений. Справочник / под ред. А.И. Ефимова. — Л., 1983.

Справочник химика. В 6 т. Т. 1. Общие сведения. Строение вещества. Свойства важнейших веществ. Лабораторная техника / под ред. Б.Н. Никольского. — М., 1963.

Физические величины. Справочник / под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. — М., 1991.
Published
2018-09-14
How to Cite
Безносюк, С., & Фомина, Л. (2018). Formation of interfaces between a semiconductor-sulfur-transition metal. Izvestiya of Altai State University, (4(102), 16-20. https://doi.org/https://doi.org/10.14258/izvasu(2018)4-02

Most read articles by the same author(s)