Rev. Phys. Appl. (Paris) 22, 967-969 (1987)
DOI: 10.1051/rphysap:01987002209096700

Laser and furnace annealed Au, Ag and Al ohmic contacts on n + -GaAs

P. Sircar

Department of Physics, University of New Brunswick, Saint John, N.B. E2L 4L5 Canada

Abstract
On n+-GaAS substrates, gold-germanium eutectic films with a nickel overlayer, silver-germanium eutectic films with a nickel overlayer and aluminum-germanium films were evaporated. Samples from each of these three types of contacts were furnace and laser annealed with a pulsed excimer laser for optimum results. Gold-germanium and silver-germanium films gave ohmic contacts under both types of annealing. The laser annealed gold based contacts had a better surface morphology and somewhat smaller resistance than its furnace annealed counterpart. In case of silver based contacts, it was the furnace annealed contacts that had a lower resistance and better morphology. In case of aluminum based contacts, furnace annealing did not give an ohmic contact ; with an anti-reflection coating, laser annealing gave ohmic contacts, which, however, were much more resistant and rough, compared to the gold and silver contacts.

Résumé
Sur des substrats de n+-GaAs, des couches eutectiques de Au-Ge encapsulées avec du Ni, des couches eutectiques de Ag-Ge encapsulées de Ni et des couches eutectiques de Al-Ge ont été évaporées. Pour ces trois types de contacts, les recuits ont été effectués soit dans un four, soit à l'aide d'un laser à excimère pulsé. Les couches de Au-Ge et Ag-Ge donnent des contacts ohmiques après les deux types de recuit. Les contacts à base d'Au et recuits au laser, ont une morphologie de surface nettement supérieure et une résistance de contact quelque peu meilleure que des contacts semblables recuits avec un four conventionnel. Dans le cas des contacts à base d'argent, les échantillons recuits dans le four ont une meilleure morphologie et une résistance plus basse, que les échantillons semblables recuits au laser. Les contacts à base d'aluminium n'ont jamais donné de contacts ohmiques après un recuit thermique ; par contre, si ces contacts étaient recouverts d'une couche anti-réfléchissante, un recuit au laser donnait des contacts ohmiques, qui étaient rugueux et plusieurs fois plus résistants que les contacts à base d'or ou d'argent.

PACS
6820 - Solid surface structure.
7340N - Electrical properties of metal nonmetal contacts.
2520D - II VI and III V semiconductors.
2530D - Semiconductor metal interfaces.

Key words
aluminium alloys -- annealing -- gallium arsenide -- germanium alloys -- gold alloys -- III V semiconductors -- laser beam annealing -- ohmic contacts -- semiconductor metal boundaries -- silver alloys -- surface topography -- n sup + GaAs substrates -- pulsed excimer laser -- surface morphology -- resistance -- furnace annealing -- laser annealing -- GaAs -- GaAs AuGe Ni -- GaAs AgGe Ni -- GaAsAlGe