Способ измерения параметровглубоких центров b полупроводниках

Союз Советскик Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М К 3 С 01 В 31/26 с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.Н ежкин, П.В. Акимов и В.М. Федо кий государственн им. Н.П, Огарев ниверситет 71) Заявите(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГЛУБОКИХ ЦЕНТРОВ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ ряют время релаксации комплексного сопротивления образца до заданного значения, а о параметрах глубоких центров судят по зависимости времени релаксации от амплитуды импульсов напряжения, Момент достижения комплексным сопротивлением заданного значенияопределяют любым известным способом, например по достижении заданного значения Фазы комплексного сопротивления, модуля комплексного сопротивления и т.д.Коэффициент эмиссии и концентрации глубоких центровопределяются из за" висимостей О(т) после решения уравнения Пуассона для каждого конкретного случаяубоб кие ц ты эм завис кого хноло 25 где О иная цель дбразец подаюпеременной Изобретение относится к полупроводниковой электронике, в частности к способам измерения параметров электрически активных примесей в полупроводниках.Известен способ измерения параметров глубоких центров в полупроводниках, в частности коэффициентов эмиссии носителей, включающий подачу на образец постоянного напряжения, освещение его импульсами света прямоугольной формы и измерение релаксации емкости 11.Однако этот способ является технически сложным.Известен также способ измерения параметров (коэффициентов эмиссии носителей и концентрации) глубоких центров в полупроводниках, согласно которому на р-п переход или барьер Шоттки 20 подают прямоугольные импульсы напряжения и измеряют зависимость емкости от времени релаксации 2 .Однако данный способ также те гически сложен.Цель изобретения - упрощение измерений.Указа осчто на о тпряжение асимметричного р-и перехода рьера Шоттки, содержащего гл нтры одного сорта, коэффициен ссии носителей с которых не т от напряженности электричесоля, имеемь 1 о ) =А- - ) 1)напряжение смещения, при котором до изменения зарядового состояния глубоких центров комплексное сопротивление образца равноГ - обратное значение коэффициента эмиссии носителей с глубоких центров..р ив , границы области объемного заряда при напряжениисмещения О,отЯсо иро - плотность объемного заряда до и после изменения зарядового состояния глубоких центров,Для нескольких значений напряжения смещения О измеряют время 1 и посоотношениям (1) и (2) определяют искомые величины.На чертеже представлена блок-схема измерительной установки.Блок-схема содержит источник 1 ступенчатого напряжения, измеритель 2времени, индикатор 3 балана моста, мост 4 полных проводимостей, разделительный конденсатор (емкость) 5,исследуемый образец б, индуктивность7 развязки,Измерение зарядового состоянияглубоких центров в области объемного заряда осуществляют частичнымуменьшением напряжения смещения нар-и переходе образца б от значенияОдо Ощ при помощи источника 1 ступенчатого напряжения, Контроль комплексного сопротивления осуществляютс помощью моста 4 полных проводимостейи индикатора 3 баланса моста. В плечо сравнения моста 4 включают параллельную йб-цепочку, комплексное сопротивление которой принимают заКонтроль баланса моста осуществляютпо фазе комплексного сопротивленияВремя достижения баланса моста в хо.де релаксации комплексного сопротивления измеряют измерителем 2 времени.Индуктивность 7 и емкость 5 служатэлементами развязки цепей постоянного и переменного тока.Измерения проводят в следующейпоследовательности.На р-и переход (или барьер Шоттки)подают смещение Оо и устанавливаюттемпературу, при которой наблюдаютрелаксацию заряда на глубоких центрах.Балансируют мост, уменьшают напряжение смещения до О, и восстанавливают напряжение смещения О, меньшее Оо,В момент восстановления напряжениязапускают измеритель времени. Придостижении баланса моста измерительвремени останавливают при помощи сигнала, вырабатываемого индикатором 3баланса моста. Получают соответствуюбие значения с и О. Снова уменьшают Формула изобретения Способ измерения параметров глубоких центров в полупроводниках путем подачи на образец прямоугольных импульсов напряжения и измерения релаксации одного из параметров образца, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения, на образец подают импульсное напряжение переменной амплитуды и измеряют время релаксации комплексного сопротивления образца до заданного значения, а о параметрах глубоких центров судят по зависимости времени релаксации от амплитуды импульсов напряжения. 40 45 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. заЬейа С.Т, Тпегаа 1 апб ор 1- са 1 ею 15 ьоп апд саратоге гачев апд егози.весаопт 5 о 1 дасе Е 1 есйгопса, 1970, м. 13, Р б р. 759- 788. 2. Патент США Р 3859595, кл, 324158, опублик. 1973. напряжение смещения до Оп, и восста.навливают другое значение напряжения.Таким образом, получают новую парузначений с и О и т .д . Коэффициентэмиссии носителей и концентрацию глубоких центров определяют из соотношений (1) и (2), а энергию активацииглубоких центров определяют из температурной зависимости коэффициентаэмиссии.Реализация изобретения позволяетсущественно упростить измерение параметров глубоких центров, посколькунет необходимости измерять комплексное сопротивление (или емкость) р-иперехода. При данном способе измеряются напряжение смещения, при которомпроисходит релаксация параметров р-иперехода, и время, в течение которого комплексное сопротивление образца достигает заданного значения, При 20 этом повышается точность измеренийвследствие того, что напряжение ивремя - одни из наиболее точно измеряемых величин, Использование цифровых приборов кроме обеспечениявысокой точности облегчает автоматизацию измерений с обработкой результатов на ЭВМ. Высокая точность измерений коэффициента эмиссии носителейпозволяет исследовать зависимости этого коэффициента от электрического имагнитного полей, давления и т.д., атакже идентифицировать близко расположенные энергетические уровни.813329 Составитель Л. Балагуровор А. Наурсков ТехредМ.Рейвес КорректорН. Бабине е одпис но Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Заказ 767/57 ВНИИП по 113035, Тираж 732 Государственного елам изобретений осква, Ж, Раушмитет откры ая на СССРйд. 4