林立娜,梁 庭,赵 丹,杨娇燕,李奇思,雷 程

(1.中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,太原 030051;2.中北大学电子测试技术国防科技重点实验室,太原 030051)

绝缘体上的硅SOI(Silicon on Insulator)高温压力传感器是一种新型的半导体高温压力传感器,有灵敏度高,耐高温,稳定性好等优点[1],能够解决石油、汽车、航空航天等领域对高温压力传感器的迫切要求[2]。

SOI高温压力传感器用顶层硅制作压敏电阻,在工作时受到压力其阻值发生变化从而导致输出电压变化,而电信号的传输与测量需要金属电极引出,再与外界进行电连接,这就不可避免地出现金属和半导体的接触问题。金属与半导体的接触分为两类,肖特基接触与欧姆接触[3]。理想的欧姆接触是指,当金属与半导体通过一定条件接触在一起时,交界处没有势垒的存在,表现出低阻特性,类似纯电阻,伏安特性曲线呈线性[4]。一般情况下,当金属接触到半导体后,半导体的一侧在界面处会形成新的势垒,即肖特基势垒,它具有整流作用[5]。通常在金属电极引线制作之前,我们会使用半导体表面重掺杂以及掺杂后的退火激活工艺来处理样品,此时在同等势垒高度的情况下隧道厚度会变窄,容易发生隧穿,而达到良好的欧姆接触[6-7]。在半导体上溅射金属后,需要通过退火工艺来进一步释放电极引线的寄生应力、增加其延展性和韧性,同时使顶层硅表面与金属之间形成合金点,降低欧姆接触电阻[8]。退火作为一种常用热处理工艺,可以使金属半导体接触界面互相扩散[9],促成匹配金属半导体的接触。……