Techniky charakterizace polovodičů - Semiconductor characterization techniques
Účelem tohoto článku je shrnout metody použité k experimentální charakterizaci a polovodičový materiál nebo přístroj (PN spojení, Schottkyho dioda, atd.). Některé příklady polovodičových veličin, které lze charakterizovat, zahrnují šířka vyčerpání, koncentrace nosiče, optické generování a rekombinace hodnotit, životnosti dopravce, koncentrace vady, stavy pastí atd.
Pokud jde o metody charakterizace, tato množství spadají do tří kategorií:
1) Elektrická charakteristika
2) Optická charakterizace
3) Fyzikální / chemická charakteristika
Techniky elektrické charakterizace
K určení lze použít elektrickou charakteristiku odpor, koncentrace nosiče, mobilita, kontaktní odpor, výška bariéry, šířka vyčerpání, náplň oxidu, stavy rozhraní, životnosti nosiče a nečistoty na hluboké úrovni.
Dvoubodová sonda, čtyřbodová sonda, diferenciální Hallův efekt, Profilování kapacitního napětí, DLTS, Proud indukovaný elektronovým paprskem a DLCP.
Optická charakterizace
Optická charakterizace může zahrnovat mikroskopie, elipsometrie, fotoluminiscence, přenosová spektroskopie, absorpční spektroskopie, Ramanova spektroskopie, odrazivost modulace, katodoluminiscence, abychom jmenovali alespoň některé.
Fyzikální / chemická charakteristika
Paprsek elektronů Techniky - SEM, TEM, AES, EMP, ÚŘEDY
Ion Beam Techniky - Prskání, SIMS, RBS
Rentgen Techniky - XRF, XPS, XRD, Rentgenová topografieAnalýza aktivace neutronů (NAA)Chemické leptání
Metody budoucí charakterizace
Mnoho z těchto technik bylo zdokonaleno křemík což z něj dělá nejvíce studovaný polovodičový materiál. To je výsledek křemíku dostupnost a prominentní použití v výpočetní. Jako další pole jako např výkonová elektronika, LED zařízení, fotovoltaika atd. začnou dospívat, charakterizace různých alternativních materiálů se bude i nadále zvyšovat (včetně organických). Mnoho stávajících metod charakterizace bude muset být přizpůsobeno zvláštnostem těchto nových materiálů.
Reference
Schroder, Dieter K. Charakterizace polovodičového materiálu a zařízení. 3. vyd. John Wiley and Sons, Inc. Hoboken, New Jersey, 2006.
McGuire, Gary E. Charakterizace polovodičových materiálů: Principy a metody. Vol 1. Noyes Publications, Park Ridge, New Jersey, 1989.