Fabrication of ion implanted GaAs MESFET with Si selectively diffused low resistive layer

선택적 Si 확산을 이용한 저저항층을 갖는 이온주입 GaAs MESFET

Ion implanted GaAs MESFET with low resistive layer was fabricated using Si diffusion into GaAs from SiN. During the thermal annealing at 95$0^{\circ}C$ for 30s, Si diffused into ion implanted region of GaAs from SiN and they formed low resistive layer of 350$\AA$ thickness. The diffusion of Si decreased the sheet resistance of source and drain region from 1000$\Omega$/sq. to 400$\Omega$/sq. and the AuGe/Ni/Au ohmic contact resitivity from 2.5$\times$10sub -6$\Omega$-cmsup 2 to $1.5\times$10sup -6$\Omega$-cmsup 2. The fabricated lum gate length MESFET with Si diffused surface layer shows the transconductance of 360ms/mm, 8.5dB of associated gain and 3.57dB of minimum noise figure at 12GHz. These performances are better than that of MESFET without Si diffused layer.

SiN로부터 GaAs로 확산된 Si을 이용하여 소스와 드레인 영역에 고농도 Si 확산층을 갖는 GaAs MESFET를 제작하였다. 제작된 MESFET의 소스와 드레인 영역은 950°C, 30초의 열처리에 의해 Si 확산층이 표면에서부터 350Å두께로 형성되어 확산층이 없을 때 1000Ω/sq.정도였던 면저항이 400Ω/sq.로 내외로 감소하였다. 고농도로 확산된 Si은 AuGe/Ni/Au와 GaAs 기판 사이의 저항성 접촉 특성을 2.5×10\sub -6\Ω-cm\sup 2\로부터 1.5×10\sup -6\Ω-cm\sup 2\로 개선시켰다. 제작된 lum게이트 길이의 확산층을 갖는 MESFET는 최대 트랜스컨덕턴스가 260mS/mm 이었으며, 이득과 최소잡음지수는 12GHz에서 각각 8.5dB와 3.57dB를 나타내 같이 제작된 표면 확산 층이 없는 MESFET에 비해 1.3dB와 0.4dB가 향상되었다.