Методы определения электрофизических параметров полупроводников. Анализ структурного и элементного состава кристаллов методами ионной спектрометрии. Методы электронной спектроскопии. Методы электронной микроскопии

Страницы работы

Фрагмент текста работы

СОДЕРЖАНИЕ

ЧАСТЬ I

Раздел

Название

стр

Глава 1

Методы определения электрофизических параметров полупроводников.

9

Методы измерения удельного сопротивления полупроводников

9

Источники погрешностей при измерении удельного сопротивления полупроводников

9

Двухзондовый метод

12

Четырехзондовый метод

13

Эффект Холла

17

Экспериментальные методы определения эффекта Холла.

23

Метод Ван дер Пау

25

Измерение коэффициента термоЭДС

28

Экспериментальное исследование коэффициента термоЭДС

31

Расчет параметров полупроводника по измеренным значениям α

33

Измерение теплопроводности полупроводников.

35

Импульсный метод определения коэффициента теплопроводности

37

Исследование МДП структур методом высокочастотных вольтфарадных характеристик (ВВФХ).

40

Экспериментальные методы измерения C-V характеристик.

43

Определение параметров МДП-структур на основе анализа C-V характеристик

45

Определение времени жизни неравновесных носителей заряда

48

Метод измерения времени жизни по релаксации фотопроводимости на СВЧ

52

Глава 2

Анализ структурного и элементного состава кристаллов методами ионной спектрометрии.

56

Физические основы метода резерфордовского обратного рассеяния ионов

57

Рассеяние ионов низких энергий

64

Распределение элементов по глубине

65

Вторичная ионная масс спектрометрия (ВИМС)

68

Каналирование

78

Глава 3

Методы электронной спектроскопии

85

Физические основы методов электронной спектроскопии. Энергетический спектр электронов.

87

Глубина выхода электронов

91

Неупругие электрон - электронные взаимодействия

96

Экспериментальное оборудование. Общие характеристики электронных спектрометров в электронной спектроскопии.

100

Анализаторы задерживающего поля (АЗП).

102

Достоинства и недостатки АЗП

104

Отклоняющие электростатические анализаторы (дисперсионные)

108

Анализатор типа «цилиндрическое зеркало» (АЦЗ).

110

Разрешающая способность

113

Концентрический полусферический анализатор (ПСА).

114

127º-ный секторный цилиндрический анализатор

117

Электронная оже - спектроскопия

118

Физические основы оже-спектроскопии. Механизм эмиссии оже-элетронов.

118

Система обозначений оже-переходов

121

Энергия оже-электронов.

123

Глубина выхода оже - электронов.

124

Экспериментальное оборудование для ЭОС

125

Электронная пушка для ЭОС.

126

Анализаторы энергии электронов для ЭОС

127

Детекторы для РФЭС и ЭОС.

132

Применение ЭОС. Химический анализ. Химические сдвиги.

132

Оже - анализ. Качественный анализ

135

Количественный анализ

137

Спектроскопия характеристических потерь энергии электронами (СХПЭЭ)

142

СХПЭЭ глубоких уровней

143

Экспериментальное оборудование для СХПЭЭ глубоких уровней

146

Количественный анализ СХПЭЭ

146

Возбуждение межзонных электронных переходов.

147

Возбуждение плазмонов

148

СХПЭЭ высокого разрешения

151

Методы фотоэлектронной спектроскопии.

154

Физические основы. Фотоэлектрический эффект.

154

Экспериментальное оборудование ФЭС.Источники..

156

Анализаторы ФЭС.

160

Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия

162

Физические принципы РФЭС. Энергия связи и влияние конечных состояний.

162

Применение РФЭС. Количественный анализ.Энергия связи электронов.

166

Химический анализ

168

Химические сдвиги.

170

Ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия.

172

Применение УФЭС для исследования зонной структуры

173

Глава 4

Методы электронной микроскопии

179

Физические принципы работы электронной микроскопии. Взаимодействие электронного пучка с веществом.

180

Упругое рассеяние

181

Неупругое рассеяние

183

Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ).

187

Физические принципы работы ПЭМ.

187

Экспериментальное оборудование. Оптическая схема и принцип действия ПЭМ.

187

Электронная пушка.

190

Электронная оптика

193

Предельное разрешение электронного микроскопа и дефекты электронных линз.

196

Формирование изображения в электронном микроскопе. Дифракционный контраст.

199

Фазовый контраст в ПЭМ

206

Режим микродифракции

208

Подготовка образцов для ПЭМ

213

Сканирующая электронная микроскопия

220

Физические принципы работы СЭМ

221

Глубина проникновения электронов в твердое тело.

222

Формирование изображения в сканирующей электронной микроскопии

225

Контраст изображения во вторичных электронах

226

Контраст изображения в отраженных электронах

228

Кристаллографический и магнитный типы контрастов

229

Режим наведенного тока и потенциальный контраст

230

Подготовка образцов для СЭМ

231

Экспериментальное оборудование. Оптическая схема и принцип действия СЭМ.

234

Детектор вторичных электронов (SE).

236

Детекторы обратных электронов (BSE).

239


ГЛАВА I. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

Методы измерения удельного сопротивления полупроводников

Удельное сопротивление полупроводниковых материалов является важнейшим параметром, характеризующим качество полупроводника.

Часто требуется знать не только параметры образцов  структур различной геометрической формы.

Знание температурной зависимости удельного сопротивления  позволяет определить многие другие  параметры полупроводникового материала с помощью теоретических расчетов и дополнительных экспериментальных данных, такие как концентрацию носителей заряда, подвижность, ширину запрещенной зоны, энергию ионизации примесных уровней и др.

Величина удельного сопротивления полупроводниковых слитков или пластин является одним из основных параметров, указываемых в сертификате полупроводникового материала.

Выбор метода измерения осуществляют с учетом геометрической формы образца, особенностей исследуемого материала, возможности изготовления электрических контактов,  возможностей метода измерения. В идеальном случае  это должна быть неразрушающая .методика измерения удельного сопротивления. 

Источники погрешностей при измерении удельного сопротивления полупроводников

Основная проблема при измерении сопротивления образцов – это грамотный учет погрешностей, возникающих при измерении. Рассмотрим несколько основных причин возникновения погрешностей при измерении полупроводниковых материалов.

1. Во-первых, это погрешности при измерении различных сигналов: электрического тока, падения напряжения, величины магнитного поля и т.п., которые определяются классом  точности приборов и методикой измерения той или иной величины.

2. Во- вторых, это погрешности, возникающие за счет особых физических свойств полупроводников и электронных процессов, протекающих в них при измерении электрофизических параметров.

Наша задача проанализировать иеющиеся методики

Похожие материалы

Информация о работе