一种改善ZnO薄膜欧姆接触的方法

摘要

本发明公开了一种改善ZnO薄膜欧姆接触的方法，该方法是在沉积金属电极之前，利用氢等离子体处理ZnO薄膜的电极接触区域，然后在经氢等离子体处理的ZnO薄膜电极接触区域沉积双层金属电极，形成欧姆接触。由于氢等离子体处理导致氢扩散进入ZnO薄膜，提高了接触区域ZnO薄膜的载流子浓度，减小了接触区域ZnO薄膜的电阻率，从而可以显著降低ZnO薄膜和金属的接触电阻，改善其欧姆接触特性。此外，在MS技术中，由于溅射出的粒子具有较高能量，使得ZnO/Ti界面原子能充分混合，可以提高Ti/Au接触在ZnO薄膜上的粘附性。利用该发明最终可以得到粘附良好、接触电阻低的欧姆接触，为实现ZnO薄膜电子器件奠定了基础。

主权项

一种改善ZnO薄膜欧姆接触的方法，其特征在于，该方法是在沉积金属电极之前，利用氢等离子体处理ZnO薄膜的电极接触区域，然后在经氢等离子体处理的ZnO薄膜电极接触区域沉积双层金属电极，形成欧姆接触；其中，所述利用氢等离子体处理ZnO薄膜的电极接触区域，具体包括：以ZnO薄膜及其上的金属掩模为衬底，将该衬底放入一台背景真空度为PH的电容式等离子体系统中，对该衬底进行氢等离子体处理，氢等离子体穿过金属掩模作用于ZnO薄膜上；氢等离子体处理时的等离子体功率为WH，处理时间为tH，样品的温度为TH；所述氢等离子体处理时的真空度PH的取值为100至200Pa，等离子体功率WH的取值为60至100W，处理时间tH的取值为20至40分钟，样品的温度TH为室温；所述在经氢等离子体处理的ZnO薄膜电极接触区域沉积双层金属电极，具体包括：将经氢等离子体处理的ZnO薄膜放入一台背景真空度为10‑5Pa的磁控溅射沉积系统中，用单质金属为溅射靶，在ZnO薄膜的电极接触区域先沉积一金属层，再在沉积的金属层上沉积一金属层；在溅射沉积电极时的溅射功率为Ws，真空度为Ps，衬底温度为Ts，溅射靶与衬底的距离为ds；所述在溅射沉积电极时的溅射功率Ws为50至100W，真空度Ps为0.5至2Pa，衬底温度Ts为30至200℃，靶材与衬底的间距ds为40至60mm。