Методы определения характеристик полупроводников - Semiconductor characterization techniques

Цель данной статьи - обобщить методы, использованные для экспериментальной характеристики полупроводниковый материал или же устройство (PN переход, Диод Шоттки, так далее.). Некоторые примеры величин полупроводников, которые можно охарактеризовать, включают: ширина истощения, концентрация носителей, оптическая генерация и рекомбинация ставка, срок службы носителя, концентрация дефектов, состояния ловушек и т. д.

Когда дело доходит до методов характеризации, эти величины делятся на три категории:

1) Электрические характеристики

2) Оптические характеристики

3) Физико-химические характеристики

Методы определения электрических характеристик

Электрические характеристики могут использоваться для определения удельное сопротивление, концентрация носителей, подвижность, Контактное сопротивление, высота барьера, ширина обеднения, заряд оксида, пограничные состояния, время жизни носителей и примеси глубоких уровней.

Двухточечный зонд, четырехточечный зонд, дифференциальный эффект Холла, Профилирование емкости-напряжения, DLTS, Ток, индуцированный электронным пучком, и DLCP.

Оптическая характеристика

Оптическая характеристика может включать микроскопия, эллипсометрия, фотолюминесценция, спектроскопия пропускания, абсорбционная спектроскопия, рамановская спектроскопия, отражательная способность модуляция катодолюминесценция, назвать несколько.

Физико-химические характеристики

Электронный луч Техники - SEM, ТЕМ, AES, EMP, УГРЕЙ

Ионный луч Техники - Распыление, SIMS, RBS

Рентгеновский снимок Техники - XRF, XPS, XRD, Рентгеновская топографияАнализ нейтронной активации (NAA)Химическое травление

Будущие методы характеризации

Многие из этих техник были усовершенствованы для кремний что делает его наиболее изученным полупроводниковым материалом. Это результат кремниевой доступность и видное использование в вычисление. Как и другие поля, такие как силовая электроника, Светодиодные устройства, фотогальваника и т. д., характеристики различных альтернативных материалов будут продолжать расти (включая органические). Многие из существующих методов определения характеристик необходимо будет адаптировать с учетом особенностей этих новых материалов.

Рекомендации

Шредер, Дитер К. Полупроводниковые материалы и характеристики устройств. 3-е изд. John Wiley and Sons, Inc., Хобокен, Нью-Джерси, 2006 г.

Макгуайр, Гэри Э. Характеристика полупроводниковых материалов: принципы и методы. Том 1. Нойес Пабликейшнс, Парк Ридж, Нью-Джерси, 1989.