Устройство для бесконтактного измерения электрофизических параметров полупроводниковых материалов

(51) 4 С 01 К 31/26 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ФСОЮЗ СОВЕТСНИКСРЦИАЛИСТИЧЕСНИК,г. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМПРИ ГННТ СССР(56) Войцеховский П В. и др. Резона- торный метод измерения электрофизических параметров полупроводниковых структур, Электромагнитные методы измерения и контроля. - Томск, 1985, с.165-69Труды Сев.-Кавказ,горнометаллург. ин-та, 1972, вын.33, с.269-273, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ.8014 7593 А 1 2 (57) Изобретение относится к технике электроизмерений. Цель изобретения - повышение точности при измерении электрофизических параметров полупроводниковых материалов в виде субмикронных легированных слоев на высокоомных подложках, Устр-во содержит цилиндрический резонатор 1 с торцовой стенкой 5, имеющей осевое отверстие 4 конусообразной формы, а также эл-ты 2 и 3 связи с источником СВЧ колебаний и измерителем добротности, исследуемый полупроводниковый материал - структуру 6 с субмикронными легированными слоями толщиной в - 0,5 мкм и металлическую пластину 7, Данное с устр-во обеспечивает измерение элек3 4 Ч 7593 трофизических параметрон. удельного и слоеного сопротивления двухслойной структуры с субмикронным легированным слоем методом малых возмущений. Кроме того ооеспечинается определениеФ Фслоеного сопротивления и- и н-слоев трехслойной и -р-р+-структуры с известными удельным сопротивлением итолщиной подложки (р-слоя), а такжеопределение величины фотопроводимостив базонои области трехслойных структур при их освещении со стороны резонатора 1 1 з,п.ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к технике измерений электрофизических параметров полупроводниковых пластин и структур, например полупроводниковых Фо го преобразователей.Цель изобретения - повышение точности при измерении электрофизических параметров полупроводниконых материалов в виде субмикронных легированных слоев на высокоомных подложках.На чертеже приведена конструкция устройства для бесконтактного измерения электрических параметров полупроводниковых материалов. 25Устройство для бесконтактного измерения электрофизических парамгтрон полупроводниковых материалов содержит цилиндрический резонатор 1, возбуждаемый колебаниями типа НоХп ЗО (п=2) через элемент 2 связи от источника СВЧ-колебаний, элемент 3 связи с.измерителем добротности, осевое отверстие 4 для связи в торцовой стенке 5 конусообразной Формы, половина разности (В -Э) диаметрон которого больше толщины 1 торцовой стенки 5, Исследуемый полупроводниковый материал - структура 6 с. субмикронными легированными слоями толщиной0,5 мкм,д расположен в зазоре .равном толщине с структуры б, ",.ежду внешней поверхностью резонатора 1 и металлической пластиной 7 (диском), перекрывающей в плане отверстис 4 связи4 эПри измерении электрофизических параметров (удельного и слоеного сопротивления) двухслойной структуры с субмикронным легированным слоем методом малых возмущений для определе 5 О ния удельного сопротивленияподложки толщиной о и слоеного сопротивле- ния К легированного слоя используются следующие Формульп(1: А 1 (1/, - 1/Р,)-", (1)К,= В 1 (1 Ка/О,), .(2) где А,В,К (2 ( К( 3) - постоянныг для данного резонатора диаметра отверстия связи и материала подложки,измеряемые при калибровке резонатора 1 по эталонным образцам;Я - добротность резонатора 1 безструктуры с металлической пластинойна расстоянии Й от торца;Одобротности резонатора 1при прикладывании структуры б к отверстию 4 связи подложкой и легированным слоем соответственно,Формулы (1) и (2) справедливы,когда толщина подложки гораздо меньшевысоты резонатора 1 и диаметра отверстия 4 связи, что выполняется вовсем СВЧ-диапазоне, гце применяютсяобьемные резонаторы,Для определения К и: и р -слоевФ ++ +сьтрехслоинои п -р-р -структуры с известным и удельным сопротивлением итолщиной подложки (р-слоя) используется Формула (2), н котороиучитывающая влияние подложки, вычисляется из (1), а Ц соответствует ориентации измеряемого слоя к отверстию 4 связи,Устройство обеспечивает также возможность определения величин Фотопроводимости в базовой области трехслойных структур при их освещении состороны резонатора, что следует издифференциальной Формы уравнений (1)и (2), Зто позволяет применить способ для определения электрофизического параметра - эффективного временижизни неравновесных носителей зарядав базовой области полупроводниковыхструктур Формула изобретения1, Устройство для бе ск онтак тног о измерения электрофизических параметров полупроводниковых материалов, содержащее цилиндрический резонатор, возбуждаемый СВЧ-колебаниями типа Но 1 п, и элементы связи цилиндрического резонатора с источником СВЧ-колебаний и измерителем добротности, отличающееся тем, что, с целью повышения точности при измеренииСоставитель Р.КузнецоваТехред М.Дидык Корректор Н.Яцола Редактор Л.Пчолинская Заказ 4441/48 Тираж 713 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 Б 149759 электрофиэических параметров полупроводниковых материалов в виде субмикронных легированных слоев на высокоомных подложках, в одной из торцовых ф стенок цилиндрического резонатора вы 5 полнено осевое отверстие для связи с исследуемым полупроводниковом материалом и введена металлическая пластина, которая установлена параллельно тор цовой стенке на расстоянии равном толщине исследуемого полупроводникового материала, от ее внешней поверх 3 ености, при этом размеры металлической пластины превьшают размер осевого отверстия.2, Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что осевое отверстие выполнено конусообразным и имеет больший диаметр со стороны внутренней поверхности торцовой стенки, при этом половина разности большего и меньшего диаметров осевого отверстия больше толщины торцовой стенки,