Способ измерения неоднородности удельного сопротивления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСАЛИК 09) (11) 1/66 ФСЮ Н ЗОБРЕТ ОПИСАН АВТОРСИОМ 34 03 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) В.А.Бойко и В.Н.Рыбин (71) Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(56) 1. Рег 1 о 1 Г О., НаЫ Г., РоцгроьпС вЬиг. гезз 1 апсе шеазцгеаепз ог зепи.сопйисйог ЙорЫ 8 цпЫогшдйу. Л,Е 1 есггосЬеш. зос., 1977, 124, В 4, 582-590.2. Блюдников Л.М, и др. Разрешающая способность метода теневого сканирования, используемого при изучении однородности полупроводников. Вестник Киевского университета. Физи ка., 1979, У 20, 108-116.(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НЕОДНОРОД НОСТИ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ, основанный на приложен Фк образцу с помощью контактов электрического напряжения, освещении поверхности образца световым зондом ввиде полосы, параллельной линиямтока, поперек которой в произвольном месте располагают затененныйучасток - теневой зонд, измерениисопротивления при сканировании поверхности образца теневым зондом,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения разрешающейспособности и чувствительности, поверхность образца освещают импульсами света, следующими с интервалами,превышающими время релаксации концентрации неравновесных возбужденных светом носителей заряда, измере"ние сопротивления производят спустявремя В после начала светового импульса, которое больше времени достижения максимальной интенсивностисвета, но меньше времени жизни неравновесных носителей заряда.. Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано для контроля неоднородности полупроводниковых материалов,используемых для изготовления полупроводников.5Известен способ измерения неоднородности сопротивления легированныхполупроводников 1, основанныйна измерении 4-х зондовым способомсопротивления во многих точках поверхности полупроводникового плоского образца.Недостатком этого способа является его Разрушающии характер и низкяя 15разрешающая способность, обусловленные необходимостью приведения в соприкосновении с образцом зондовойголовки с определенным межзондовымпромежутком.20Наиболее близким является способизмерения неоднородности удельногосопротивления полупроводников 2,основанный на приложении к образцус помощью контактов электрическогонапряжения, освещении. поверхностиобразца световым зондом в виде полосы, параллельной линиям тока, поперек которой в произвольном местерасполагают затененный участок - те.невой зон, измерения сопротивления30при сканировании поверхности образца теневым зондом.Недостатком этого способа является низкая разрешающая способностьи чувствительность, обусловленныетем, что вследствие конечного временижизни неосновных носителей зарядапроисходит их диффузия в область теневого зонда. При этом его сопротивление уменьшается и падает чувствительностьв Для повышения чувствитель.ности необходимо увеличивать площадь теневого зонда, но при этом,падает разрешающая способность определения распределения удельного сопротивления по площади образца.Цель изобретения - повышение разрешающей способности и чувствительности,Цель достигается тем, что в способе измерения неоднородности удельного сопротивления полупроводников,основанном на приложении к образцус помощью контактов электрическогоняпряженияр освещении поверхности,об разца световым зондом в виде полосы,параллельной линиям тока, попереккоторой в произвольном месте распо 05 2лагают затененный участок - теневойзонд, измерении сопротивления присканировании поверхности образца теневым зондом, поверхность образцаосвещают импульсами света, следующи. ми с интервалами, превышающими время релаксации концентрации неравновесных возбужденных светом носите- лей заряда, измерение сопротивленияпроизводят спустя время Д 1 посленачала светового импульса, которое больше времени достижения максимальной интенсивности света, но меньшевремени жизни неравновесных носителей заряда.На чертеже представлены зависимости нестационярной фотопроводимости в области теневого зонда в различные моменты времени после импульсного освещения полупроводника. Индексами Й,Й 1,Ь. с обозначены распределения носителей заряда в начальный и последующий моменты времени, вплоть до. времени жизни.Существо способа состоит в следующем.Образец освещается короткими импульсами света высокой интенсивностинапример, от лампы вспышки, а измерение проводится спустя время Й после начала действия светового импульса, которое больше или равно време-.ни нарастания фронта импульса светадо максимальной интенсивности нуИР ано меньше времени жизни неравновесных носителей заряда о;лДля исключения влияния остаточного уровня возбуждения образца период Т между двумя последовательными световыми импульсами должен более, чем ня порядок превышать время релаксации концентрации инжектированных светом неравновесных носителей заряда 2 Он н т е1р.н.Расчеты показали, что распределение неравновесных носителей заряда в области тени для образца с темновым зондом дается выражением- начальная неравновесная концентрация дырок, инжектированных светомрпэ 1064805 40 - коэффициент биполярной рактеристическая длина диффузии, по-,1диффузии; лученная в установке и определяющая3 - ширина теневого зонда, разрешающую способность метода, сох - текущая координата, ,ставила около 21 мкм.При получении условий (1) и (2)Таким образом, предлагаемый способ позволяет измерять неоднородностьв выражении (3) - в1, удельного сопротивления высокоомныхе ":1) полупроводников с высокой чувствичительностьюи высоким линейным разрешением, при отсутствии влияния врево столько раз меньше диффузионной мени жизни неравновесных носителейдлины . заряда на результаты измерений, что.недостижимо для известных методов,Я Применение предложенного способаво сколько раз вас о, в производстве полупроводниковыхИз чертежа видно, что чем лучше материалов позволит значительновыполняется условие 1 с тем меньшеулучшить контроль за однородностью. распределения отличается от прямо- удельного сопротивления получаемыхугольного, т,е, контрастнее зондматериалов и повысить качество выи, следовательно, тем меньшие раз О пускаемой продукции.меры зонда можно использовать. Использование предлагаемого мето.П р и м е р. Предлагаемый способ да в производстве полупроводниковыхизмерения неоднородности удельного приборов на операции входного консопротивления полупроводников был троля неоднородности исходных струк.испытан на различных полупроводнико-тур позволит увеличить процент вы- .вых материалах, таких, как Я, Се, хода годных приборов и будет способ.,АВ и АВ. На высокоомном кремнииствовать росту производительностис длиной диффузии порядка 2 мм ха- . труда,Составитель Л.Смирнов Редактор Л.Письман Техред,Т.Фанта Корректор Г.Решетник в Заказ 103/2 Тираж 679 Подписное ВШИБИ Государственного Комитета СССР по делам изобретенийи открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ЙПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4