Ohmic contacts on the n-type GaAs were formed by the sequential deposition of metals.
Ni, Ge and Au or Ni and Au-Ge eutectic was sequentially deposited on the n-type GaAs wafers and they were alloyed at temperatures ranging from 380℃ to 470℃. It was found that the characteristics of the alloyed ohmic contact was more linear and its resistance was smaller than the non-alloyed one.
It was assumed that Au enhanced the out-diffusion of Ga and that Ni enhanced the in-diffusion of Ge. Ge can take the Ga sites substitutionally and then degenerate $n^+$ layer can be formed. These $n^+$ layers make ohmic contacts through tunneling mechanism.
In order to prepare a GaAs surface as clean as possible, the etching should be performed at low temperatures. The each rate of GaAs crystal with the combination of $H_2SO_4, $H_2O_2$ and $H_2O$ increased as the portion of $H_2O_2$ in the etchant increased. The Au, Cr and Al Schottky diodes on the n-type GaAs that has dopant concentration of $2\times10^{18}cm^{-3}$ were fabricated using the lift-off technique in which the AZ-1350J positive photoresist was used. The lift-off technique became easier by the soak into the chlorobenzene because the soak made the negative slope (overhang).
The fabricated Schottky diodes shows high ideality factors and it was believed to be due to poor surface treatment.
n형 GaAs 기판위에 Ni, Ge Au 및 Ni, Au-Ge 공융합금을 연속적으로 증착시키고 380℃에서 470℃ 범위에서 열처리를 하여 오움 접촉을 얻었다.
열처리된 오움 특성은 열처리 되기 전의 오움 특성에 비하여 더 직선적인 특성을 보이는 한편, 저항 값이 작게 나타났다.
오움 특성이 되는 이유는 Ga 이 Au 의 도움으로 GaAs 결정을 빠져 나오면, Ni은 Ge이 결정속으로 침투하는 것을 도와주고, Ge이 Ga 의 빈 자리를 대치하여 차지하게 되면 Ge이 하나의 전자를 방출하게 되어 doping 이 높은 층을 형성하고, 터널 효과에 의해서 오움 특성이 얻어지는 것으로 추측된다.
한편 GaAs 의 깨끗한 표면을 준비하기 위해서 에칭은 낮은 온도의 에칭용액을 사용해야 하고, 에칭 용액에서 과산화수소수가 차지하는 비율이 증가하면 에칭율이 크고, 온도가 높으면 역시 에칭율이 크다.
실리콘이 도핑된 n형 GaAs 기판 위에 positive photoresist AZ-1350J 를 이용해서 lift-off 라는 방법으로 금, 크롬 알루미늄 쇼트키 다이오드를 제작하였다.
Lift-off 방법을 이용할 때 크로로 벤젠 용액에 수분을 담가부면 overhang이 생겨서 lift-off 를 쉽게 한다.
제작된 쇼트키다이오드는 큰 ideality 계수를 갖는데, 그 이유는 GaAs 결정의 표면처리가 불충분하였기 때문이라고 믿어진다.
