Україна, ¹Херсонський національний технічний університет, ²Одеська національна академія зв'язку ім. О.С. Попова.

Варикапи широко використовуються в радіоелектроніці як змінна ємність, величина якої керується напругою. Однак слід зазначити, що вартість варикапів залишається порівняно високою. Це викликано низьким виходом придатних приладів внаслідок високого рівня зворотних струмів і низьких пробивних напруг варикапів, що пов'язано з істотною залежністю їхніх зворотних характеристик від щільності структурних дефектів і сторонніх домішок у структурах варикапів.
Роботу присвячено з’ясуванню причин та механізмів деградації зворотних характеристик варикапів з омічним контактом на основі алюмінію в процесі відпалу плівки алюмінію під час формування омічного контакту, а також ви¬значенню можливості застосування операцій гетерування для запобігання деградації зворотних характеристик варикапів і підвищення виходу придатних приладів.
Встановлено, що причиною деградації зворотних характеристик варикапів з омічним контактом на основі алюмінію є структурні дефекти, що утворюються в активних областях варикапів у процесі проведення високотемпературних технологічних операцій.
Докладно розглянуто запропоновану технологію виготовлення структур варикапів з омічним контактом на основі алюмінію із застосуванням гетерування областю гетера, створеною на зворотній стороні пластини перед осадженням на її робочу сторону епітаксійного шару. Розглянуто причини та механізми деградації зворотних характеристик варикапів з омічним контактом на основі алюмінію в процесі відпалу плівки алюмінію під час формування омічного контакту.
Показано, що розроблена технологія виготовлення структур варикапів із застосуванням гетерування дозволяє очистити активні області варикапів від зародків дефектів та небажаних домішок і запобігти утворенню в них структурних дефектів, що унеможливлює локальне проникнення алюмінію в область p-n-переходу та забезпечує суттєве зниження рівня зворотних струмів варикапів і підвищення виходу придатних приладів.

Ключові слова: алюміній, омічний контакт, гетерування, варикап, дефекти, зворотний струм.

1. Timoshenkov S. P., Boyko A. N., Gaev D. S., Kalmykov R. M. [Integrated high-capacity varicap based on porous silicon]. Izvestiyа vuzov. Elektronika, 2017, vol. 22, no. 1, pp. 15-19. (Rus)
2. Vikulin I. M., Stafeev V. I. Fizika poluprovodnikovykh priborov [Physics of semiconductor devices]. Moscow, Radio і Svyаz', 1990, 264 p. (Rus)
3. Savchenko M. P., Starovoitova O. V. [Negative feedback circuit by noise for an autogenerator with varicaps]. IKBFU's Vestnik. Ser.: Physics, mathematics, and technology, 2016, no. 2. pp. 66-69. (Rus)
4. Spiridonov A. B., Litsoev S. V., Petruchuk I. I. [Development of an MIS varicap with charge transfer in the microwave range].Prikladnaya fizika, 2016, no. 3, pp. 75-80. (Rus)
5. Litvinenko V. N., Bohach N. V. [Defects and impurities in silicon and their gettering methods]. Visnyk KhNTU, 2017, no. 1(60), pp. 32-42. (Rus)
6. Gromov D. G., Mochalov A. I., Sulimin A.D., Shevyakov V.I. Metallizatsiya ul'trabol'shikh integral'nykh skhem [Metallization of ultra-large integrated circuits]. Moskow, BINOM, Laboratoriya znaniy, 2015, 280 p. (Rus)
7. Dzh. Pouta, K. Tu, Dzh. Meyyera et al. (eds.) Tonkiye plenki. Vzaimnaya diffuziya i reaktsii [Thin films. Mutual diffusion and reactions]. Moskow, Mir, 1982, 576 p. (Rus)
8. Lytvynenko V. M. Fizyka ta tekhnolohiya napivprovidnykovykh diodiv [Physics and technology of semiconductor diodes]. Kherson, FOP Vyshemyrs'kyy V.S., 2018, 184 p. (Ukr)
9. Kurnosov A. I., Yudin V. V. Tekhnologiyа proizvodstva poluprovodnikovykh priborov i integral'nykh mikroskhem [Fabrication technology of semiconductor devices and integrated circuits]. Moskow, Vysshayа Shkola, 1986, 368 p. (Rus)
10. Skvortsov A. A., Koryachko M. V. [Migration of molten Al-Si inclusions in the field of silicon structural inhomogeneity]. Abstracts of the International Symposium "Crystal Physics 2013", Moskow, Inst. Steel and Alloys, 2013, pp. 207-209. (Rus)
11. Pilipenko V. A., Gorushko V. A., Petlitskiy A. N. et al. [Methods and mechanisms of gettering of silicon structures in the production of integrated circuits]. Tekhnologiya i Konstruirovanie v Elektronnoi Apparature, 2013, no. 2-3, pp. 43-57. (Rus)
12. Klimanov E. A. [Mechanism of gettering the generationrecombination centers in silicon at diffusion of phosphorus and boron]. Uspekhi Prikladnoi Fiziki (Advances in Applied Physics), 2015, vol.3, no. 2, pp. 121-125. (Rus)
13. Vikulin I. M., Litvinenko V. N., Shutov S. V. et al. Enhancing parameters of silicon varactors using laser gettering. Tekhnologiya i Konstruirovanie v Elektronnoi Apparature, 2018, no. 2, pp. 29-32. http://dx.doi.org/10.15222/TKEA2018.2.29
14. Grafutin V. I., Prokop'ev E. P., Timoshenkov S. P. Gettering and synergetic approaches to the problem of silicon and silicon-based materials: Review. Nanotechnology Research and Practice, 2014, vol.1, no. 1, pp. 4-26.
15. Litvinenko V. N., Vikulin I. M., Gorbachev V. E. Іmprovement of the reverse characteristics of schottky diodes using gettering. Tekhnologiya i Konstruirovanie v Elektronnoi Apparature, 2019, no.1-2, pp. 34-39. http://dx.doi.org/10.15222/TKEA2019.1-2.34
16. Sadovskiy P. K., Chelyadinskiy A. R., Odzhayev V. B. et al. [Getter creation in silicon by implanting of antimony ions]. Semiconductors/Physics of the Solid State, 2013, vol. 55, iss. 6, pp.1071-1073. (Rus)
17. Bokhan Yu. I., Kamenkov V. S., Tolochko N. K. Dominant factors of the laser gettering of silicon wafers. Semiconductors, 2015, vol. 49, iss. 2, pp. 270-273. https://doi.org/10.1134/S1063782615020050
18. Lytvynenko V. M., Bahanov Ye. O, Vikulin I. M. et al. [Optimization of silicon varicap manufacturing technology with ohmic contact based on aluminum]. Proc. of the X Int. Sc. Tekhn. Conf. "Teoretychni ta praktychni problemy v obrobtsi materialiv tyskom i yakosti fakhovoyi osvity", 2019, Kyiv - Kherson. pp. 104-106. (Ukr).