Неразрушающие методы контроля параметров полупроводниковых материалов и структур. Смирнов В.И. - 57 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

57
Если расстояние s между зондами существенно превышает радиус контак-
та r
0
, то выражения для расчета сопротивления растекания будут иметь
вид:
12
p
12
12
p
23
U
двухзондовой схемы: R ;
2 I
U
для трехзондовой схемы: R .
2 I
для
Существует несколько причин, по которым сопротивления растека-
ния реальной структуры металл – полупроводник отличаются от идеализи-
рованной структуры. Из разности работ выхода электронов в полупровод-
нике и металле в приконтактной области полупроводника существует
обедненный или обогащенный слой, который влияет на сопротивление
структуры. Обычно контакт металл-полупроводник неоммичен и при про-
текании
через него электрического тока сопротивление контакта возраста-
ет за счет сопротивления обратно смещенного запирающего слоя или
уменьшается вследствие инжекции носителей заряда при прямом смещении.
Из-за малой площади контакта электрическое поле в приконтактной
области может быть достаточно большим, что приводит к уменьшению
подвижности носителей заряда. По этой же причине может
происходить
заметный электрический нагрев приконтактной области, сопровождаю-
щийся изменением удельного сопротивления полупроводника и образова-
нием термоэдс. Перечисленные факторы нарушают основные представле-
ния об однородности полупроводника и оммичности контакта, с учетом
которого получены расчетные соотношения.
Часто влияние отмеченных факторов можно свести к минимуму, ес-
ли проводить измерения при малых токах (от
10
-7
до 10
-2
А) и малых на-
пряжениях (от 5 до 20 мВ). Как показывают расчеты, для кремния при r
0
= 4
мкм и U = 15 мВ нагрев контакта не превосходит 0,1 °С, а напряженность
электрического поля не превышает 10
3
В/см. Это ниже того значения, при
которых начинает уменьшаться подвижность носителей заряда. Влияние
неоммичности контакта уменьшением рабочих напряжений не устраняет-
ся, что вызывает необходимость введения в формулу (5.7) поправочного
множителя k(ρ):
.
r4
)k(R
0
p
На результаты измерения серьезное влияние оказывает точность из-
мерения радиуса контакта r
0
. Часто для реальных объектов эту величину
довольно сложно измерить. Все это приводит к необходимости проведения
предварительной калибровки средств измерения, использующих данный
метод. Калибровку проводят на эталонных образцах с известным удель-
ным сопротивлением, что позволяет получить зависимость ρ от R
p
, в кото-

Страницы