Способ определения подвижности носителей заряда

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОДВИЖНОСТИ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА, основанный на создании двух электродов на исследуемом образце, один из которых является коллекторным, а второй инжектирующим , приложении к электродам импульсов напряжения, регистрации переходного инжекционного тока и определении дрейфовой подвижности носителей заряда расчетным путем, отличающийся тем, что, с Целью повышения точности, оперативности и обеспечения неразрушающего контроля, второй электрод выполняют в виде двухслойной структуры, состоящей из диэлектрического слоя толщиной от О,1 до 1 мкм, покрытого пленкой металла , к электродам прикладывают пог стоянное напряжение, имеющее величину и полярность, обеспечивающую создание слоя обогащенного носителями заряда у границы раздела полупроводник - диэлектрик.

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО<ИХ

РЕСПУБЛИК

0% (11) (ю 4 Н 01 Ь 21/66

ГЖУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfAO списочник изоьгктения

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

««

"Э= с

I (21) 3630187/24-25 (22) 02.08.83 (46) 07.05.86. Бюл. У 17 (71) Институт радиотехники и электроники АН СССР (72) А.Г.Ждав, В.И.Омельченко, В.В.Рыльков и В.Ф.Синкевич (53) 621.382(088.8) (56) Кучис E.Â. Методы исследования эффекта Холла. М.: Советское радио, 1974, c. .9.

Spear W.Å. Drift — mobility techniques for the study of electrical

tremspost properties in insulating

solids ° - J ° of Noncryst ° Sol. 1, 1969, 127. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОДВИ111НОСТИ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА, основанный на создании двух электродов на исследуемом образце, один из которых является коллекторным, а второй инжектирующим, приложении к электродам импульсов напряжения, регистрации переходного инжекционного тока и определении дрейфовой подвижности носителей заряда расчетным путем, о т л ич а ю шийся тем, что, с Целью повышения точности, оперативности и обеспечения неразрушающего контроля, второй электрод выполняют в виде двухслойной структуры, состоящей из диэлектрического слоя толщиной от

0,1 до 1 мкм, покрытого пленкой металла, к электродам прикладывают постоянное напряжение, имеющее величину и полярность, обеспечивающую создание слоя обогащенного носителями заряда у границы раздела полупроводник — диэлектрик.

Р%

3 11

Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано для контроля параметров полупроводников, в частности для определения дрейфовой подвижности носителей заряда.

Цель изобретения — повышение точности, оперативности и обеспечение неразрушающего контроля.

На фиг. 1 приведена схема реалиэа ции способа; на фиг. 2 показаны зонные диаграммы структуры полупроводник - диэлектрик для случая V т 0

1 на фиг. 3 - для случая V (О на

У фиг. 4 показана зависимость переходного тока Z(t) от времени .

На фиг. 1 приняты следующие обозначения; генератор 1 импульсов, выходное сопротивление 2 генератора импульсов, источник 3 постоянного смещения, металлический электрод 4. диэлектрик э, (полупроводник 6, коллекторный электрод 7, входное сопротивление 8 измерительного прибора.

На фиг. 2 и 3 приняты обозначения: напряжение смещения V,,дно эоны проводимости Ес, дно валентной зоны—

Е„, уровень Ферми F.

g p и м е р. Определяли дрейфовую подвижность электронов в структуре

Ме — 810> — Si на основе высокоомного кремния с удельным сопротивлением

Р « 2 10" Ом.см. Толщина Si0 составляла «0,2 мкм. Толщина кремниевой

Дрейфовую подвижность носителей заряда вычисляли по формуле

1,2 (4 = а ° — — --, 7у пр. а — коэффициент, равный 1 для токов, не ограниченных пространственным зарядом, и а 0,78 для токов, ограниченных пространственным зарядом; — время прихода переднего фронта пакета носителей заряда к коллекторному электроду;

L - -толщина полупроводника.

При а = 0,78 вычисленное значение дрейфовой подвижности носителей заряда равно Pg = 1320 см /В с.

20 где

30

68019. 2 подложки 210 мкм, площадь структуры 3 ° 10 см . Напряжение смещения / варьировалось от 3 до 6 В.

На фиг. 4 приведена эксперимен5 тально полученная зависимость переходного тока от времени при подаче импульсов напряжения. В начале переходного процесса имеется острый пик, обусловленный емкостным возмущением.

l0 Второй пик соответствует времени прихода переднего фронта пакета носителя заряда к коллекторному электроду (26 нс). Дальнейший медленный спад обусловлен истощением заряда

15 в обогащенном слое кремния.

1168019

Еу

Фиг3

Р(В ЮМ

Корректор Л.Патай

Редактор О. Кузнецова

Техред О.Гортвай

Заказ 2714/1

Тира к 643

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4