For the application of third-generation compound semiconductors based on high-voltage, high-power, and high-frequency devices, particularly in photoconductive semiconductor switches (PCSSs), the ohmic contact preparation technology on semi-insulating substrates is crucial. However, iron-doped semi-insulating gallium nitride (SI-GaN:Fe) with low carrier concentration and high bulk resistivity has a very difficult time achieving good ohmic contact characteristics. Here, we have demonstrated preliminary results on an interesting class of good ohmic contact of Ti/Al/Ni/Au on Ga-face of SI-GaN:Fe. The results indicated that the Ti and Al thickness ratio is a critical parameter when determining the optimum annealing temperature and time for ohmic contact. With alloyed Ti/Al/Ni/Au stacks of 20 nm/120 nm/55 nm/45 nm on SI-GaN:Fe after annealing at 850 °C for 35 s in N2 atmosphere, a low specific contact resistivity of $10^{-3}\,\,\Omega \cdot $ cm2 is achieved. At a future date, such excellent ohmic contact characteristics can be applied to the SI-GaN:Fe-based high-power PCSS.

中文翻译：

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用于 SI-GaN:Fe 衬底上的 Ti/Al/Ni/Au 多层金属的 10−3Ω·cm2 的低比接触电阻率,用于 SI-GaN:Fe 衬底上的 Ti/Al/Ni/Au 多层金属的 10−3Ω·cm2 的低比接触电阻率

对于基于高压、大功率和高频器件的第三代化合物半导体的应用，特别是在光电导半导体开关（PCSSs）中的应用，半绝缘衬底上的欧姆接触制备技术至关重要。然而，具有低载流子浓度和高体电阻率的铁掺杂半绝缘氮化镓（SI-GaN:Fe）很难实现良好的欧姆接触特性。在这里，我们展示了在 SI-GaN:Fe 的 Ga 面上 Ti/Al/Ni/Au 的一类有趣的良好欧姆接触的初步结果。结果表明，Ti和Al的厚度比是确定欧姆接触最佳退火温度和时间的关键参数。在 SI-GaN 上使用 20 nm/120 nm/55 nm/45 nm 的合金 Ti/Al/Ni/Au 叠层： $10^{-3}\,\,\欧米茄 \cdot $ cm2 达到。将来，这种出色的欧姆接触特性可以应用于 SI-GaN:Fe 基大功率 PCSS。,对于基于高压、大功率和高频器件的第三代化合物半导体的应用，特别是在光电导半导体开关（PCSSs）中的应用，半绝缘衬底上的欧姆接触制备技术至关重要。然而，具有低载流子浓度和高体电阻率的铁掺杂半绝缘氮化镓（SI-GaN:Fe）很难实现良好的欧姆接触特性。在这里，我们展示了在 SI-GaN:Fe 的 Ga 面上 Ti/Al/Ni/Au 的一类有趣的良好欧姆接触的初步结果。结果表明，Ti和Al的厚度比是确定欧姆接触最佳退火温度和时间的关键参数。在 SI-GaN 上使用 20 nm/120 nm/55 nm/45 nm 的合金 Ti/Al/Ni/Au 叠层： $10^{-3}\,\,\欧米茄 \cdot $ cm2 达到。将来，这种出色的欧姆接触特性可以应用于 SI-GaN:Fe 基大功率 PCSS。