摘要:金属与其导电通道之间的有效欧姆接触是开发高性能Ga 2 O 3 基晶体管的关键步骤。与块体材料不同,退火过程中多余的热能会破坏低维材料本身。考虑到热预算问题,提出了一种可行且温和的解决方案(即含氩气的等离子体处理)来实现与(100)β-Ga 2 O 3 纳米片的有效欧姆结。首次用X射线光电子能谱比较研究了四种等离子体处理(即混合气体SF 6 /Ar,SF 6 /O 2 /Ar,SF 6 /O 2 和Ar)对(100)β-Ga 2 O 3 晶体的影响。通过最佳等离子体预处理(即氩等离子体,100 W,60 s),所得的 β -Ga 2 O 3 纳米片场效应晶体管(FET)无需任何后退火即可表现出有效的欧姆接触(即接触电阻 RC 为 104 Ω·mm),从而可获得具有竞争力的器件性能,例如高电流开/关比(> 10 7 )、低亚阈值摆幅( SS ,249 mV/dec)和可接受的场效应迁移率( µ eff ,~21.73 cm 2 V − 1 s − 1 )。通过使用重掺杂的 β -Ga 2 O 3 晶体(N e ,~10 20 cm − 3 )进行氩等离子体处理,接触电阻 RC 可进一步降低至 5.2 Ω·mm。这项工作为增强低维Ga2O3基晶体管的欧姆接触性能开辟了新的机会,并可进一步使其他基于氧化物的纳米器件受益。
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