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.