Features of formation of microwave GaAs structures on homo and heterotransitions for the submicron lsic structures

Abstract

Розглянуто особливостi технологiї формування надвисокочастотних (НВЧ) GaAs структур та проведено комплекс дослiджень для створення серiйної технологiї структур великих iнтегральних схем (ВIС), в тому числi НВЧ на епiтаксiйних шарах GaAs, осаджених на монокремнiєвих пiдкладках. Дослiджено умови формування двомiрного електронного газу в гетероструктурах з визначенням рухливостi електронiв в залежностi вiд орiєнтацiї поверхнi. Для гетеростуктур на поверхнi напiвiзольованої GaAs-пiдкладки, розорiєнтованої вiд площини (100) на кут 6–10° iз вмiстом кисню на вихiднiй поверхнi С0=10–50 % по вiдношенню до пiку галiю Оже спектру, виявлена сильна анiзотропiя рухливостi за рахунок збiльшення кута розорiєнтацiї та неповного вiдпалу вуглецю з вихiдної поверхнi GaAs-пiдкладки. Для осадження шарiв арсенiду галiю на монокремнiєвих пiдкладках застосована епiтаксiйна технологiя, яка дозволяє значно пiдвищити чистоту отриманого матерiалу, а саме суттєво понизити рiвень iзоконцентрацiйних домiшок кисню i вуглецю, якi сильно впливають на зарядовий стан мiжфазної межi. Для формування конструктивних шарiв на GaAs розроблена i дослiджена технологiя формування нiтридних шарiв Si3N4, AlN, BN магнетронним методом при низьких температурах пiдкладки та заданою стехiометрiєю. Сумiщення арсенiд галiєвої епiтаксiйної технологiї на монокремнiєвих пiдкладках реально стало можливим тiльки при розробцi технологiї магнетронного осадження буферних шарiв германiю. Розроблена технологiя формування логiчних елементiв НЕ, АБО-НЕ, I-НЕ високої швидкодiї з низькою пороговою напругою, яка дозволяє будувати високошвидкiснi мiкросхеми комбiнацiйного i послiдовних типiв на комплементарних структурах.