Rev. Phys. Appl. (Paris) 17, 687-692 (1982)
DOI: 10.1051/rphysap:019820017010068700

Caractéristiques électriques de diodes Au-Si(N) réalisées après irradiation par laser

J.P. Ponpon, E. Buttung et P. Siffert

Groupe de Physique et Applications des Semiconducteurs, (Phase) Centre de Recherches Nucléaires, 67037 Strasbourg Cedex, France

Abstract
Schottky diodes have been realized by deposition of gold contacts on N-type silicon after annealing of the surface by means of a Q-switched ruby laser. The electrical characteristics have been measured as a function of the laser energy up to 1.6 J/cm2. A strong degradation in I-V curves, barrier height and diode quality factor has been observed with increasing energy. In any case, strong change in electrical properties occurs for energies higher than a 0.7-0.8 J/cm2 threshold. Capacitance measurements show that the laser irradiation introduces a large density of donor defects in the surface region. Their distribution profile has been deduced, for a 1.45 J/cm2 irradiation, by using a stripping process and capacitance measurements. The evolution of these properties on thermal annealing also has been investigated.

Résumé
On a préparé des diodes Schottky par dépôt d'une électrode d'or sur du silicium de type N dont la surface avait préalablement été irradiée par une impulsion lumineuse brève issue d'un laser à rubis. L'augmentation de l'énergie des impulsions au-delà d'un seuil situé aux environs de 0,7 à 0,8 J/cm 2 provoque une forte dégradation des caractéristiques électriques des diodes, la réduction de la barrière de potentiel au contact or-silicium et l'accroissement du facteur d'idéalité. Les mesures de capacité montrent que le recuit par laser introduit, dans une zone superficielle du silicium, une forte densité de défauts de type donneur dont on a pu, par décapages successifs de la surface, déduire le profil de distribution pour une irradiation effectuée à l'énergie de 1,45 J/cm2. La guérison de ces défauts par un recuit thermique permet de rétablir en partie les propriétés des contacts or-silicium.

PACS
2560H - Junction and barrier diodes.
4360 - Laser applications.

Key words
elemental semiconductors -- gold -- laser beam annealing -- Schottky barrier diodes -- silicon -- electrical characteristics -- Au contact -- defect distribution profile -- semiconductors -- Au Si N diodes -- laser irradiation annealing -- Schottky diodes -- Q switched ruby laser -- laser energy -- I V curves -- barrier height -- diode quality factor -- donor defects -- stripping process -- capacitance measurements -- thermal annealing