4.21 옴성 접촉(Ohmic Contact)

4.21 옴성 접촉 

 

 > 반도체 소자에서 금속을 통해서 연결되는데 반도체와 금속 접촉은 충분히 낮은 저항을 가져야 한다. 

 

 > 이 낮은 저항을 가지기 위해선 옴성 접촉을 가져야 한다. 

 

 > 옴성 접촉의 금속과 접촉된 고농도로 도핑된 반도체의 표면층은 TiSi2, NiSi2와 같은 실리사이드로 변환되어야 한다.

 

 > 그 위에 TiN 층을 만들어줘서 금속(W)과 실리사이드와 반응을 방지해야 한다. 

 

 > 모든 우수한 옴성 접촉의 특징은 반도체가 매우 높게 도핑되어 있다.

 

 > 고농도로 도핑된 Si 공핍층 두께는 높은 도펀트로 인해 수십 Å로 매우 얇다. 

 

 >  전위 장벽이 매우 얇으면 전자들은 큰 터널링 확률을 갖게 되어 장벽을 잘 통과할 수 있다. 

 

 > 바이어스가 가해지지 않았을 때 전류는 0이고 전자의 절반은 접합 쪽을 향해 열 운동을 한다. 

 

 > 나머지 절반은 접합으로부터 멀어지는 쪽으로 운동한다. 

 

 > 바이어스가 가해지면 반도체 → 금속 장벽은 바이어스만큼 낮아지면서( ∅_B - V) 전류가 흐른다. 

 

 > 높은 옴성 접촉을 위해선 높은 농도의 반도체와 일함수가 잘 맞는 실리사이드 층이 필요하다. 

 

그림 1. (a) 바이어스 가하지 않은 금속-N+ Si (b) 바이어스 가한  금속-N+ Si

Reference 

-. Chenming Calvin Hu, Modern Semiconductor Devices for Integrated Circuits, PEARSON(2013)