Способ определения параметров полупроводников

1306404 элементарный заряд, 9 - скорость нагрева, представлена на фиг,1.Согласно критерию постоянства производной определяют низкотемператур ную область, в которой рассчитываютстепень компенсации К по формуле 10 где е - фактор вырождения, принятыйравным 2;1 с - постоянная Больцмана,По экспериментальной зависимости15 с 1 Рв -"- в области температуры 100-300 %д Т где Ис - эффективная плотность состояний, представленную на фиг.2.В области температур 200-300 К,где эта зависимость постоянна, определяют концентрацию легирующей прищи 46меси Ис 1 Иь 1" 4 10 смЧисленным решением уравнения нейтральности с найденными значениямиИс и К находят энергию активации основной примеси Е, которая равнаЕ " 45 мэВ, что близко к энергии активации В и Зх.35 Способ определения параметров по- Щлупроводников основанный на термо 9стимулированном" разряде МДП-конденсатора в режиме поддержания емкостиструктуры в процессе ее разрядки постоянной и регистрации зависимости 45напряжения на металлической обкладкеМДП-конденсатора от температуры7(Т), о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью неразрушающего определения параметров объемного легирования полупроводника - концентрации 5 Оосновной легирующей примеси .Ис, степени ее компенсации К и энергии активации Е , одновременно с зависимостью 7 (Т) измеряют зависимостьот температуры разрядного тока Е (Т) 55Й Чи определяют производную , а пойэтим зависимостям расчетным путемопределяют температурную производную Р согласно - - = Ч-где с 1 -кс 1 Т с 1 Т ДСИзобретение относится к полупроводниковой текнике и может быть использовано для определения параметровлегирования полупроводников - концентрации оснбвной (легирующей) примеси, степени ее компенсации и энергии активации.Цель изобретения - неразрушающееопределение параметров обЪемного легирования полупроводника - концентра"ции основной легирующей примеси Исстепени ее компенсации К и энергииактивации ЕНа фиг, 1 приведена рассчитаннаятемпературная производная уровня Ферми Р в полупроводнике; на фиг.2зависимость вспомогательной функцииИ от температуры Т.Измерения проводят в гелиевом кри"остате с электронным терморегуляторомв диапазоне температур 20-300 К,В режиме стабилизации емкости сигнал с измерителя добротности ВМ 560после интегрирования смещает МДП-структуру в направлении, компенсирующем возмущение ее ВЧ-емкости. Ста"билизация ВЧ-емкости осуществляетсяна уровне 10 , чувствительность кизменению емкости1 фФ на частоте1 МГц при амплитудном значении тестового ВЧ-сигнала 5 мВ.Определяют параметры легированиякремния в МДП-структуре АЕ-Б 1г2площадью 5 10 м " и толщиной диэлектрика 0,12 мкм.В режиме обогащения измереннаяемкость С МДП-структуры составила149,5 пФ,МДП-структуру помещают в криостати охлаждают до температуры Т20 К.Подают обедняющее напряжениеНагревают структуру со скоростьюф02 К/с до температуры Т = 300 К.В процессе нагрева высокочастотная(1 МГц) малосигнальная (5 мВ) емкостьМДП-структуры поддерживается постоянной с помощью системы обратной связимежду измерителем добротности и уп"равляемьзм источником напряжения ЧаОдновременно измеряют вытекающийток Е н праизводнуь: по температуре Твырабатываемого системой обратнойсвязи напряжения на затворе ЙЧ /ЙТ,Рассчитанная температурная йроизводная уровня Ферми в полупроводнике 1 1 с 1 ГК щ - ехр(- -- -) " 0 015с 1 Т ф строят вспомогательную зависимость 13 1 д Р 1 ЯИ. ехр- + --а - Р 2 1 с атФормула и зо брет ен ия04 гемператур строят вспомогательнуюзависимость д Гн д Чю 1т и Чеию. оТ дт ась 3 16 ГМ ехр - +с12 1 с дТ, уфой фи Составитель Л.СмирноРедактор О.Стенина Техред Л.Олейник орректор Л.Па Тираж 365 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Жказ 3 Подписноекомитета СССРи открытийушская наб д 4/ оизводственно-.полиграфическое предприятие, г.уагород, ул,Проектная, 4. 3 13064 уровня ферми в полупроводнике Г согласно формуле где а - скорость нагрева; о - элементарный заряд; С - измеренная в режиме обогащения ВЧ"емкость МДП-структуры, в области температур, гдед Гяф ИТсопвс и -- "7 0сТ ф определяют степень компенсации К по Формуле1 1 ЙГ Х " - ехр (- -- -),К к ат где М - постоянная Вольцмана, яфактор вырожденияво всей области1 сУ где Я - эффективная плотность состряннй в разрешенной зоне полупроводника, в области высоких темпера"тур, где 6сопвс, определяют концентрацво основной легирующейпримеси И, =М по найденнымзначейиям й и К иэ .уравнениянейтральности определяют энергию активации основной примеси Е