УДК 621.382+546.28
АНУФРИЕВ Л.П.1, ГЛУХМАНЧУК В.В.1,
Таблица 1
БАРАНОВ В.В.2, СОЛОВЬЁВ Я.А.1, ТАРАСИКОВ М.В.1
Pd2Si

Материал барьера V
VSi2 Mo

ДИОДЫ ШОТТКИ НА ОСНОВЕ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ
И ИХ СИЛИЦИДОВ
0,730,02

Высота барьера, В 0,560,02 0,60,02 0,650,02
1.УП Завод Транзистор,

220108, Республика Беларусь, г. Минск, ул. Корженевского 16,

2. УО Белорусский Государственный Университет Информатики и
Вольтамперные характеристик полученных структур представлены
Радиоэлектроники,
на рис.1.
220013, Республика Беларусь, г. Минск, ул. П. Бровки, дом 6
Анализ полученных данных показывает, что барьер на основе

чистого ванадия обладает самой низкой высотой (0,56 В), что
Диоды Шоттки, использующие выпрямляющие свойства контакта
обуславливает самое низкое прямое падение напряжения, но и самые
металл-полупроводник (КМП), находят всё большее распространение в
большие токи утечки, что не позволяет получать пробивные напряжения
качестве
выпрямительных
импульсных
и
сверхвысокочастотных
более 30 В, и температур перехода более 100 °С. Отжиг структур с
полупроводниковых диодов. Наибольшее преимущество перед диодами с
ванадиевым барьером позволяет увеличить высоту барьера за счёт
pn -переходом диоды Шоттки имеют при выпрямлении больших токов
образования VSi2 до величины порядка 0,6 В, что позволяет снизить токи
высокой частоты, что обусловлено их лучшими частотными свойствами (в
утечки более чем на пол-порядка, однако прямое падение напряжения
процессе переноса тока принимают участие только основные носители),
возрастает при этом на 30-40 мВ (в области малых токов).
меньшим напряжением при прямом смещении (большей максимально
Диоды Шоттки с Mo - барьером высотой 0,65 В токи утечки
допустимой плотностью тока), лучшим отводом тепла от выпрямляющего
снижаются почти на два порядка (по сравнению с ванадием),
перехода, относительной простотой изготовления.
максисмальные пробивные напряжения могут достигать 100 В,
При создании диодов Шоттки с требуемыми параметрами,
максимальная температура - 125 °С. Падение напряжения в прямом
существуют определённые трудности при выборе металла барьера Шоттки,
направлении (в области малых токов) увеличивается на 100 мВ.
который кроме требуемой величины потенциального барьера, должен
Дальнейшее увеличение высоты барьера (в случае с Pd2Si - барьера
обладать хорошей адгезиией к Si, близким к Si значением ТКЛР,
высотой 0,73 В) приводит к снижению токов утечки по сравнению с
трудностью взаимного растворения в твёрдом состоянии, являться
ванадием на пять порядков (удаётся достичь пробивных напряжений 200 В,
эффективным барьером против диффузии и твердофазных реакций
а температуры перехода 150 °С), при увеличении падения напряжения при
вышележащих слоёв металлизации.
прямом смещении более чем в два раза.
Наиболее полно перечисленным требованиям удовлетворяют плёнки
Приведённые
результаты
свидетельствуют
о
возможности
тугоплавких переходных металлов (Ti, Mo, V, Ta, W и др.) [1]. Широкое
получения диодов Шоттки с желаемыми электрическими параметрами на
внимание исследователей также привлекают силициды указанных
основе переходных металлов и их силицидов. Определяющим же
металлов металлов из-за их высокой проводимости металлического
критерием при выборе материала барьера Шоттки должны являться
характера, высокой температурной стабильности [2].
требования к обратной ветви ВАХ диода (пробивное напряжение,
Авторами данной работы были проведены исследования диодных
допустимые токи утечки) и максимально допустимая температура
структур с барьерами Шоттки из различных материалов на кремнии n-типа
перехода, поскольку уменьшение падения напряжения при прямом
с p+ - охранным кольцом (результаты измерений высоты барьера методом
смещении с уменьшением высоты барьера происходит намного медленнее,
ВАХ приведены в табл. 1)
чем рост токов утечки. Поэтому, при жёстких требованиях к обратной

ВАХ, желаемой прямой характеристики целесообразнее добиваться

подбором площади перехода Шоттки.


1,E+07
^2/м 1,E+06
ка, А 1,E+05
сть то 1,E+04
отно 1,E+03
Пл
1,E+02
VSi2
1,E+01
Pd2Si
1,E+00
Mo
V
1,E-01
1,E-02
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00
Прямое смещение, В
а)
1,E+05
^2/м 1,E+04
ка, А 1,E+03
VSi2
1,E+02
Pd2Si
отность то 1,E+01
Mo
Пл
1,E+00
V
1,E-01
1,E-02
1,E-03
1,E-04
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
Обратное смещение, В
б)
Рис.1 Вольтамперные характиристики диодов Шоттки на основе
различных материалов: а - прямая ветвь, б - обратная ветвь

1. Достанко
А.П.,
Баранов
В.В.,
Шаталов
В.В.
Плёночные
токопроводящие системы СБИС. -Мн.: Выш. Шк., 1989. -238 с.;
2. Мьюрарка Ш. Силициды для СБИС: Пер. С англ. В.В. Баранова. Под
ред. Ю.Д. Чистякова. -М.: Мир, 1986. -176 с., ил.