Электрофизические методы исследования МДП-структур. Бормонтов Е.Н. - 14 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

14
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1. Измерение емкости МДП-структуры проводить на приборе типа Е7-12.
Ознакомиться с методикой измерения емкости и проводимости на этом
приборе , согласно инструкции.
2. Закрепить образец (структура МДП ) на столике измерительной ячейки и
установить зонд на одном из металлических электродов. При опускании зонда
необходима осторожность в связи с возможностью механического
повреждения структуры МДП .
3. Снять зависимость C(V) на структурах , предложенных преподавателем, на
частоте 1МГц в интервале напряжений (20В - +20) В . По виду
характеристики определить тип проводимости кремния.
4. Измерить площадь металлического электрода выбранной МДП структуры.
5. Рассчитать толщину диэлектрической пленки , используя полученные значения
площади структуры и C
i
(ε
i
= 3,9).
6. Расчитать концентрацию примеси в кремниевой подложке . Для расчета
использовать уравнение (26) или воспользоваться номограммой (рис. 4).
7. Расчитать удельное сопротивление кремниевой подложки.
8. По сдвигу экспериментальной C-V кривой вдоль оси напряжений , пользуясь
формулами теоретической части и номограммой (рис.5), определить
эффективные плотности поверхностного заряда Q
sseff
и поверхностных
состояний N
sseff
.
9. Результаты измерений должны быть оформлены в виде таблиц:
ТАБЛИЦА 1.
V(B)
C(пф)
C/C
i
ТАБЛИЦА 2.
п/п
Тип прово -
димости Si
Площадь
металлич.
электрода
Толшина
диэлектр .
пленки
Концентр .
примеси
в Si
Удельное
сопротив-
ление Si
N
sseff
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что такое поверхностный потенциал? Сформулируйте условия образования
обедненного , обогащенного и инвертированного слоя на поверхности
полупроводника .
2. Сформулируйте определение основных понятий, с которыми вы познакомились
выполняя работу : объемный потенциал, контактная разность потенциалов,
напряжение плоских зон, эффективный поверхностный заряд и др .
3. Какими параметрами определяется удельная емкость диэлектрической пленки?
                               ПР А К Т И ЧЕ СК А Я ЧА СТ Ь

1. И зме р е ни е е мко сти М Д П -стр уктур ы пр о во ди ть на пр и б о р е ти па Е7-12.
   О зна ко ми ться с ме то ди ко й и зме р е ни я е мко сти и пр о во ди мо сти на это м
   пр и б о р е , со гла сно и нстр укци и .
2. За кр е пи ть о б р а зе ц (стр уктур а М Д П ) на сто ли ке и зме р и те льно й яче йки и
   уста но ви тьзо нд на о дно м и з ме та лли че ски х эле ктр о до в. П р и о пуска ни и зо нда
   не о б х о ди ма о сто р о ж но сть в связи с во змо ж но стью ме х а ни че ско го
   по вр е ж де ни я стр уктур ы М Д П .
3. Снятьза ви си мо стьC(V) на стр уктур а х , пр е дло ж е нны х пр е по да ва те ле м, на
   ча сто те 1М Гц в и нте р ва ле на пр яж е ни й (– 20В - +20) В . П о ви ду
   х а р а кте р и сти ки о пр е де ли тьти п пр о во ди мо сти кр е мни я.
4. И зме р и тьпло щ а дьме та лли че ско го эле ктр о да вы б р а нно й М Д П стр уктур ы .
5. Ра ссчи та тьто лщ и ну ди эле ктр и че ско й пле нки , и спо льзуя по луче нны е зна че ни я
   пло щ а ди стр уктур ы и Ci (εi = 3,9).
6. Ра счи та ть ко нце нтр а ци ю пр и ме си в кр е мни е во й по дло ж ке . Д ля р а сче та
   и спо льзо ва тьур а вне ни е (26) и ли во спо льзо ва ться но мо гр а ммо й (р и с. 4).
7. Ра счи та тьуде льно е со пр о ти вле ни е кр е мни е во й по дло ж ки .
8. П о сдви гу экспе р и ме нта льно й C-V кр и во й вдо льо си на пр яж е ни й , по льзуясь
   ф о р мула ми те о р е ти че ско й ча сти           и но мо гр а ммо й (р и с.5), о пр е де ли ть
   эф ф е кти вны е пло тно сти          по ве р х но стно го за р яда Q sseff и по ве р х но стны х
   со сто яни й Nsseff.
9. Ре зульта ты и зме р е ни й до лж ны б ы тьо ф о р мле ны в ви де та б ли ц:

   ТАБЛ И Ц А 1.
V(B)
C(п ф )
C/Ci

   ТАБЛ И Ц А 2.
№       Ти п пр о во - П ло щ а дь         То лш и на     Ко нце нтр .     У де льно е
п/п     ди мо сти Si ме та лли ч.          ди эле ктр .   пр и ме си       со пр о ти в-    Nsseff
                       эле ктр о да        пле нки        в Si             ле ни е Si


                              К О НТ Р О Л ЬНЫ Е ВО ПР О СЫ

1. Ч то та ко е по ве р х но стны й по те нци а л? Сф о р мули р уйте усло ви я о б р а зо ва ни я
   о б е дне нно го , о б о га щ е нно го и и нве р ти р о ва нно го сло я на по ве р х но сти
   по лупр о во дни ка .
2. Сф о р мули р уйте о пр е де ле ни е о сно вных по няти й, с ко то р ыми вы по зна ко ми ли сь
   вы по лняя р а б о ту: о б ъе мны й по те нци а л, ко нта ктна я р а зно сть по те нци а ло в,
   на пр яж е ни е пло ски х зо н, эф ф е кти вны й по ве р х но стны й за р яд и др .
3. Ка ки ми па р а ме тр а ми о пр е де ляе тся уде льна я е мко стьди эле ктр и че ско й пле нки ?


                                                14