Đo điện bán dẫn

Đo điện bán dẫn

Để đáp ứng nhu cầu của các thiết bị bán dẫn khác nhau, các thông số điện của vật liệu phải được đo. Các thông số này thường là điện trở suất, nồng độ chất mang, loại độ dẫn điện, độ linh động, tuổi thọ và phân bố nồng độ chất mang.

Đối với điện trở suất của vật liệu bán dẫn, thường sử dụng bốn đầu dò, ba đầu dò và điện trở kéo dài.

Phương pháp bốn đầu dò là phương pháp thường được sử dụng, với các nguyên tắc đơn giản và xử lý dữ liệu dễ dàng. Phạm vi đo là 10-3-104 mét. Nó có thể phân biệt độ đồng đều của các vật liệu cấp milimet. Nó phù hợp để đo điện trở suất của vật liệu bán dẫn, các lớp có hình dạng đặc biệt, vật liệu biểu mô và lớp khuếch tán, và các lớp cấy ion, đồng thời có thể cung cấp phép đo nhanh chóng, không phá hủy, chính xác hơn.

Khi phương pháp bốn đầu dò được sử dụng để đo điện trở suất của vật liệu lớp biểu mô có cùng loại độ dẫn điện và chất nền có điện trở thấp, vì dòng điện chạy qua vật liệu sẽ bị ngắn mạch trong chất liệu có điện trở thấp, kết quả là Chất nền và điện trở suất lớp biểu mô được kết nối song song Kết quả tổng thể. Tại thời điểm này, cần áp dụng phương pháp ba đầu dò, phương pháp điện trở mở rộng, v.v.

Phương pháp ba đầu dò sử dụng các đặc tính dòng điện ngược của điện áp tiếp xúc giữa đầu dò kim loại và vật liệu bán dẫn và đo điện áp tại thời điểm đánh thủng để có được kiến ​​thức về điện trở suất của vật liệu.

Phương pháp CV sử dụng các đặc tính điện dung của tiếp giáp PN hoặc rào cản Schottky phân cực ngược để thu được thông tin về nồng độ tạp chất và sự phân bố của nó trong vật liệu. Loại phép đo này được gọi là kỹ thuật đo CV, loại phép đo này có thể cung cấp thông tin về tính đồng nhất của mặt cắt ngang vật liệu và sự phân bố nồng độ tạp chất theo chiều dọc, do đó nó có những ưu điểm lớn hơn so với đầu dò bốn đầu dò, ba đầu dò, v.v. Điện trở mở rộng cũng có thể đo sự phân bố theo chiều dọc, nó yêu cầu mẫu phải được đặt nghiêng. Tuy nhiên, phương pháp CV không chỉ có thể đo sự phân bố của các vật liệu biểu mô trên cùng một loại chất nền có điện trở thấp mà còn đo lường sự phân bố của các vật liệu biểu mô của các lớp có hình dạng đặc biệt cho bề mặt có độ bền cao.

Phép đo Hall Trong phép đo vật liệu bán dẫn, hiệu ứng Hall có rất nhiều ứng dụng. Sử dụng nó để nghiên cứu quá trình dẫn điện hoặc hiện tượng vận chuyển của vật liệu bán dẫn. năng lượng (bao gồm cả tạp chất ở mức sâu và nông), độ rộng vùng cấm, độ linh động và bù tạp chất.