Effect of gallium arsenide technology on the formation of integrated circuit structures

Authors

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.24807

Keywords:

doping, impurities, tunneling, interface, recombinations, heterojunction, implantation, activation, coating

Abstract

Despite the apparent success of silicon technology, further development of the modern electronics industry will heavily depend on the development of new materials interfaces, in particular, gallium arsenide (semiconductor structures based on compounds ). Some characteristics of devices made from these materials have great advantages (e.g. high-speed performance and compatibility with light and laser diodes), but the technology of forming the structures is very sensitive to the properties of the semiconductor interface. These interface properties at the atomic level can determine the types of the microelectronic and optoelectronic devices and circuitry based on them, which can be made on the basis of such semiconductor materials.

Electrical properties are one of the most important aspects of the interface. Electrical characteristics of the interface are defined by the relative placement of electronic levels on both sides of the interface, the electronic states at the interface itself and the interface behavior under the action of the applied voltage, current and temperature.

For example, in the metal-semiconductor contact systems (MSC) the position of the Fermi level in metal towards the edge of the conduction band and valence band of the semiconductor is an important parameter that determines the height of the Schottky barrier and the volt-ampere characteristic (VAC). At the same time, for the ohmic contacts the voltage loss at the metal-semiconductor interface at high-level current injection must be very small.

Author Biographies

Степан Петрович Новосядлий, Carpathian National University. Stefanik Str. Shevchenko, 57, Ivano-Frankivsk, Ukraine, 76025

Doctor of Technical Sciences, Professor

Department of Computer Engineering and Electronics

Любомир Васильович Мельник, Carpathian National University. Stefanik Str. Shevchenko, 57, Ivano-Frankivsk, Ukraine, 76025

Graduate student

Department of Computer Engineering and Electronics

References

  1. Новосядлий, С. П. Суб-наномікрона технологія структур ВІС [Текст] / С. П. Новосядлий. – Івано-Франківськ Місто НВ, 2010. – 456 с.
  2. Новосядлий, С. П. Фізико-технологічні основи субмікронної технології ВІС [Текст] / С. П. Новосядлий. – Івано-Франківськ : Сімка, 2003. – С. 52–54.
  3. Буджак, Я. С. Лабораторно-розрахунковий практикум з фізики напівпровідників та теорії твердого тіла [Текст] / Я. С. Буд¬жак, П. І. Мельник, С. П. Новосядлий. – Альт, 2008. – 240 с.
  4. Пека, Г. П. Варизонные полупроводники [Текст] / Г. П. Пека, В. Ф. Коваленко, А. Н. Смоляр; под ред. Г. П. Пека. – К.: Выща шк., 1989. – 251 с.
  5. Черилов, А. В. Исследование електрофизических характеристик ионно-легированих слоев GaAs [Текст] / А. В. Черилов. – Електронная техника, 1984. – С. 8–12.
  6. TSANG, W. T. Extremely low threshold AlGaAs graded index wave guide separate confinement heterostructure lasers grown by molecular beam epitaxy [Text] / W. T. TSANG. – Appl. Phys. Lett. – 1982. –Vol. 40. – P. 217–219.
  7. Горщеев, Л. И. Влияние легирующей примеси на механические и рекомбинационные параметры варизонных твердых растворов AlGaAs [Текст] / Л. И Горщеев, В. Ф. Коваленко, Б. М. Масенко.: Укр-физ журнал. – 1982. – Т. 27. – С. 568–571.
  8. Sassi, G. Theoretical analysis of solar cells based on graded band‐gap strutures [Text] / G. Sassi // Journal of Applied Physics – 1983. – Vol. 54. – P. 5421–5427.
  9. Базбек, А. И. Быстродействующие светодиоды на основе варизонных твердых растворов AlGaAs(Si) [Текст] / А. И. Базбек, В. Ф. Коваленко, В. А. Краснов. // Журнал прикладной спектроскопии. – 1986. – T. 45. – С. 274–279.
  10. Новосядлий, С. В. Високоекфективні структури сонячних елементів на основі аморфного гідрогенізованого кремнію [Текст] : Матер. ІІ Міжн.науково-прак. конф. / С. В. Новосядлий, Л. В. Мельник, Т. П.Кіндрат // Фізико-технологічні проблеми радіотехнічних пристроїв, засобів телекомунікації , нано-та мікроелектроніки. – 2012. – С. 172–173.
  11. Новосядлий, С. В. Дослідження ефективності гетерних технологій в структурах GaAs [Текст] / С. П. Новосядлий, С. М Марчук, Т. Р. Сорохтей, Ю. В.Возняк. // Фізика і хімія твердого тіла. – 2012. – С. 416–428.
  12. Патент на корисну модель № 68203 МПК Н01L21/20 від 26.03.12. Спосіб формування епітаксійних арсенід-галієвих шарів на монокристалічних кремнієвих підкладках [Текст] / Новосядлий С. П., Вівчарук В. М., Кіндрат Т. П. – Прикарпатський національний університет. – 7 c.
  13. Novosyadlyy, S. P. (2010). Sub-nanomykron technology structures LSI. Ivano-Frankivsk City NV, 456.
  14. Novosyadlyy, S. P. (2003). Physical and technological bases submicron VLSI. Ivano-Frankivsk Seven, 52–54.
  15. Budzhak, J. S, Melnyk, P. I, Novosyadlyy, S. P. (2008). Laboratory-rated workshop on Physics of semiconductor leaders and solid state theory, Alt, 240.
  16. Peka, G. P. (1989). Gradedbandgapsemiconductors. High School, 251.
  17. Cherylov, A. V. (1984). Investigation of electro-physical characteris¬tics of ion-doped layers GaAS. Electronic equipment, 8–12.
  18. Tsang, W. T. (1982). Extremely low threshold AlGaAs graded index wave guide separate confinement heterostructure lasers grown by molecular beam epitaxy. Appl. Phys. Lett, Vol. 40, 217–219.
  19. Gorscheev, L. I, Kovalenko, V. F., Masenko, B. M. (1982). Influence of doping on the mechanical and recombination parameters variband AlGaAs solid solutions. Ukr-nat magazine, Vol. 27, 568–571.
  20. Sassi, G. (1983).Theoretical analysis of solar cells based on graded bandgap strutures. Journal of Applied Physics, Vol. 54, 5421–5427.
  21. Bazbek, A. I, Kovalenko, V. F, Krasnov, V. A. (1986). High Speed LED based solid solutions variband AlGaAs (Si). Journal of Applied Spectroscopy, Vol. 45, 274–279.
  22. Novosyadlyy, S. P, Melnyk, L. V, Kindrat, T. P. (2012). Highly effi¬cient solar cell structures based on amorphous hydrogenated silicon. Physical and technological problems of wireless devices, means of tele-communications, nano-and microelectronics, 14.
  23. Novosyadlyy, S. P, Marchyk, S. M, Sorohtey, T. R, Voznyak, Y. V. (2012). The efficacy heternyh technology in GaAs structures. Phys¬ics and Chemistry of Solids, 416–428.
  24. Novosyadlyy, S. P., Vivchruk, V. M, Kindrat, T. P. (2012). (Patent) Method of forming epitaxial gallium arsenide-layers on single-crystal silicon substrates. Carpathian National University, 7.

Published

2014-06-22

How to Cite

Новосядлий, С. П., & Мельник, Л. В. (2014). Effect of gallium arsenide technology on the formation of integrated circuit structures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(5(69), 25–32. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.24807