Способ контроля параметров полупроводниковых диодных структур

 

(19)SU(11)1274558(13)A1(51)  МПК ⁶    _H01L21/66(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.01.2013 - прекратил действиеПошлина:

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДНЫХ СТРУКТУР

Изобретение относится к области полупроводниковой электроники, в частности к полупроводниковому приборостроению. Цель изобретения увеличение точности контроля частотно-модулированных шумов диодных структур. П р и м е р. Контролируют диодные меза-структуры Ганна, сформированные на подложке арсенида галлия. Подложку устанавливают на металлическую платформу, соединенную с сосудом Дьюара. Платформу охлаждают до 245 К путем заливки жидкого азота в сосуд Дьюара. На одну из диодных структур опускают пружинный зонд и пропускают через структуру электрический ток. Измеряют спектральную плотность шумового напряжения при токе 0,3 А на частоте 1000 Гц для десяти произвольно выбранных на пластине структур. Среднее значение и дисперсия для спектральной плотности шумового напряжения составляют соответственно 1,64˙10^-17 В²/Гц и 1,32˙10^-17 В²/Гц. Верхняя граница доверительного интервала для среднего значения спектральной плотности шумового напряжения с надежностью 0,95 равна 2,63˙10^-17 В²/Гц. Далее вычисляют значение спектральной плотности шумового напряжения S по формуле
S где S_F требуемое значение уровня частотно-модулированных шумов, Гц²/Гц;
Р_o мощность генератора, для работы с которым предназначен диод, мВт;
Q внешняя добротность генератора;
F частота измерения, Гц;
I ток через диодную структуру, А;
l толщина активного слоя диодной структуры, мкм;
D диаметр диодной структуры, мкм;
n концентрация примесей в активном слое диодной структуры, см^-3. Расчет при D 300 мкм, l 10 мкм, n 10¹⁵ cм^-3, I 0,3 А, Q 300, Р_o 100 мВт, F 1000 Гц и S_F 3 Гц²/Гц дает значения спектральной плотности шумового напряжения S 2,92˙10^-17 В²/Гц, что превышает полученное на основе измерений значение 2,63˙10^-17 В²/Гц. Таким образом, условие для отбраковки не выполняется, и контролируемая пластина может быть использована для изготовления диодов, обеспечивающих принятые параметры генератора.

Формула изобретения

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДНЫХ СТРУКТУР, включающий пропускание тока через диодную структуру, измерение спектральной плотности низкочастотного шумового напряжения и отбраковку структур, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности контроля уровня частотно-модулированных шумов диодных структур, измерение спектральной плотности низкочастотного шумового напряжения проводят при температуре диодных структур от 243 до 248 К, а отбраковку структур проводят при условии, что спектральная плотность низкочастотного шумового напряжения не превышает значения, вычисленного по формуле

где S спектральная плотность низкочастотного шумового напряжения, В²/Гц;
S_F требуемое значение уровня частотно-модулированных шумов для отбраковки,
F частота измерения, Гц;
P_о мощность генератора, для работы с которым предназначен диод, мВт;
Q внешняя добротность генератора;
l толщина активного слоя диодной структуры, мкм;
I ток через диодную структуру А;
D диаметр диодной структуры, мкм;
n концентрация примесей в активном слое диодной структуры, см^-3.