Исследование влияния режимов получения поликристаллических пластин германия методом горизонтальной направленной кристаллизации и их свойства, страница 8

      Кэф – эффективный коэффициент распределения легирующей примеси в германии (для сурьмы определяется по графику 1) [3].

При использовании легирующей примеси в элементарном виде расчет навески также производится по формуле(…), при этом концентрация носителей заряда в лигатуре применяется равной концентрации собственных атомов, которая рассчитывается по формуле:

                  Формула

ССА – концентрация собственных атомов для данной легирующей примеси, (ат/см3);

NА – число Авогадро = 6,023*1023;

Алп – атомная масса легирующей примеси;

ρлп  - плотность легирующей примеси, (г/см3).

Таблица – Реперные точки для легирования

График 1 – Зависимость коэффициента эффективного распределения легирующей примеси германия от скорости выращивания пластины

  2.3 Измерение удельного электрического сопротивления 4 – х зондовым методом

Четырехзондовый метод предназначен для измерения удельного электрического сопротивления кристаллов германия электронного и дырочного типа проводимости по образующей или торцевой поверхности в диапазоне от 1*10^-2 до 1*10² Ом*см.

Сущность метода

Метод основан на расчете удельного электрического сопротивления по измерению разности потенциалов между двумя зондами четырехзондовой измерительной головки, установленной на плоской поверхности контролируемого образца, при пропускании электрического тока определенной величины через два точечных зонда, расположенных на той же поверхности. Схема измерительной установки приведена на рисунке 3

1 – четырехзондовая измерительная головка; 2 – источник постоянного тока; 3 – устройство для измерения напряжений; 4 – поликристалл германия.

Рисунок 3 – Структурная схема измерительной установки

Удельное электрическое сопротивление (ρ) вычисляют по формуле:

                                           ρ=U\I*2πI_эфф ,                                                       (1)

где U – значение разности потенциалов, снимаемое со средних зондов, в вольтах;

      I – постоянный стабилизированный ток, пропускаемый через крайние зонды, в амперах;

      I_эфф - эффективное расстояние между зондами измерительной головки, в миллиметрах, определяемое по формуле:

                            I_эфф  = 1/ (1/I₁ – 1/( I₁ + I₂) - 1/( I₂ + I₃) + 1/I₃),                    (2)

где I₁,I₂,I₃ – расстояние между первым и вторым, вторым и третьим, третьим и четвертым зондами соответственно, в миллиметрах.

Требования к подготовке образцов

1 Измерения нужно проводить на плоских отшлифованных поверхностях, не имеющих следов окисления, глубоких царапин, побежалостей.

2 При измерении удельного электрического сопротивления вдоль образующей слитка ширина измерительной дорожки должна быть не менее 8мм.

3 Толщина контролируемого образца должна быть не менее 7 мм.

4 Перед измерением удельного электрического сопротивления на поликристаллических слитках диаметром более 100 мм и пластинах нанести карандашом сетку таким образом, чтобы расстояние между горизонтальными и вертикальными линиями составляло 20 – 25 мм, а расстояние узлов сетки до края слитка (пластины) было не менее 5мм (рисунок 4 а, б).

                              а)                                                          б)

Рисунок 4 – Схема измерения электрического сопротивления поликристаллических слитков и шайб диаметром более 100мм, пластин

Условия проведения измерений

1 Измерения следует выполнять при фиксированной температуре (23±2)С. Допускается проводить измерения при температуре (23±5)С, выполняя температурную коррекцию результатов измерений. Контролируемые образцы нужно выдержать при температуре, при которой проводят измерения.