Исследование свойств полупроводников методом вольтфарадных характеристик. Абрамов В.Б - 4 стр.

правильной разработки технологии получения полупроводниковых материалов.             1. Запустить программное обеспечение стенда для исследования эффекта
Эти параметры, в основном, имеют физико-химический характер. Например, пре-     Холла, при этом на экране монитора появится первая схема измерения
делы растворимости примесей в данном полупроводнике Nпред., коэффициенты             2. Для проведения измерений необходимо создать базу данных, для чего в
                  C                                                             «Рабочей тетради» нажать кнопку «Новая».
распределения k = тв , теплоты испарения H, коэффициенты диффузии D и ряд            3. В «Области управления» «Рабочей тетради» появится окно «Измерение»,
                  Cж
                                                                                где указывается название измеряемой зависимости, дата и время.
других.                                                                              4. Задание названия измеряемой зависимости осуществляется путем нажа-
                                                                                тия кнопки «Редактирование».
          Вольт-фарадные методы исследования параметров                              5. Переключиться на «Схему измерения» и выбрать схему №2.
    Для измерения параметров полупроводниковых материалов в настоящее вре-           6. На схеме измерения активизировать функциональный генератор и харак-
мя используется большое количество разнообразных методов. Одним из них явля-    териограф.
ется методы вольт-фарадных характеристик. Одной из отличительных черт этих           7. Установить на характериографе необходимый предел измерений.
методов является то, что исследуется не монолитный полупроводник, а структура        8. Установить на функциональном генераторе максимальные границы изме-
на основе полупроводника, обладающая емкостью: металл–полупроводник, ме-        нения напряжения смещения и включить функциональный генератор в режиме
талл–диэлектрик–полупроводник (МДП-структура) или р-n–переход. С их помо-       предварительного просмотра.
щью проводят измерения концентрации легирующих примесей, глубоких уровней            9. Выбрать по характериографу напряжение смещения, соответствующее
и их характеристик, генерационного времени неравновесных носителей заряда,      режиму обогащения.
плотности поверхностных состояний и их распределения по энергиям.                    10. Переключиться на схему №1.
    Вольт-фарадные методы измерения параметров полупроводников основаны на           11. Активизировать управляющие и регистрирующие инструменты, необхо-
определении зависимости емкости структуры, обусловленной наличием объемно-      димые для измерения емкости, проводимости и напряжения.
го заряда в приповерхностной области полупроводника, от приложенного к ней           12. Установить выбранное напряжение смещения.
напряжения. Одновременно на структуру могут оказывать влияние другие факто-          13. Записать результаты измерения в таблицу «Рабочей тетради», нажав
ры, которые могут варьироваться при измерениях. К ним относятся воздействие     кнопку «Записать».
на структуру внешнего фотоактивного излучения и ее нагревание по определен-          14. Для осуществления расчетов необходимо открыть окно «построитель вы-
ному закону. В первом случае емкость, возникающую за счет поглощения излуче-    ражений», нажать кнопку «Новое».
ния, называют фотоемкостью, а во втором – термостимулированной емкостью.             15. Пересчитать измерительную схему в последовательную двухэлементную.
                                                                                     16. Занести рассчитанные значения емкости и сопротивления в область кон-
    Второй отличительной особенностью методов является наличие двух электри-
ческих сигналов, подаваемых на структуру. Первый – это постоянное напряжение    стант «Рабочей тетради».
(напряжение смещения), которое обеспечивает поддержку рабочей точки прибора,         17. Используя значение емкости, рассчитать по формуле плоского конденса-
                                                                                тора толщину диэлектрика МДП-структуры.
и второй – переменное напряжение малой амплитуды (измерительный сигнал),
необходимое для измерения собственно емкости структуры.                              18. Переключиться на «Схему измерения» и выбрать схему №2.
                                                                                     19. На схеме измерения активизировать функциональный генератор и харак-
    В основе вольт-фарадных методов измерения лежит электронная теория при-     териограф.
поверхностной области пространственного заряда и дифференциальной поверхно-          20. Установить на характериографе необходимый предел измерений и ампли-
стной емкости. Поэтому важным моментом измерительного процесса является         туду измерительного сигнала 25 мВ.
понимание физических процессов, происходящих в полупроводниковых структу-            21. Включить функциональный генератор в режиме предварительного про-
рах, которые приводят к появлению емкости.                                      смотра.
                                                                                     22. По характериогрфу выбрать границы изменения напряжения смещения
                         Емкость барьера Шоттки                                 соответствующие окончанию режима обогащения и началу режима сильной ин-
    В зависимости от соотношения работ выхода (уровней Ферми) материалов и      версии.
типа проводимости полупроводника, при контакте металла с полупроводником             23. Установить на функциональном генераторе выбранные границы измене-
возможны четыре ситуации. При этом в двух ситуациях наблюдается возникнове-     ния напряжения смещения, отключить предварительный просмотр и провести
ние обогащенного слоя, а в двух – обедненного и даже инверсного. Если получа-   измерение характеристик.
ется обогащенный слой, то для носителей заряда при их движении из материала в        24. Записать результаты измерения в таблицу «Рабочей тетради», нажав
материал не образуется потенциального барьера. Если же слой получается обед-    кнопку «Записать».
ненный – потенциальный барьер есть. Этот барьер и получил название барьера           25. Пересчитать измерительную схему в последовательную двухэлементную.

                                          4                                                                             41