标准解读

《GB/T 14146-1993 硅外延层载流子浓度测定 汞探针电容-电压法》是一项中国国家标准，发布于1993年，旨在规定使用汞探针电容-电压方法来测定硅外延层中载流子（电子和空穴）的浓度。此标准详细介绍了测试原理、实验设备要求、测试步骤、数据处理以及结果判定等内容，确保测量结果的准确性和可重复性。下面是该标准主要内容的概述：

测试原理

该方法基于金属-绝缘体-半导体（MIS）结构中的电容-电压特性。当将一滴含有微量汞的溶液放置在硅外延层表面形成汞触点时，会形成一个临时的MIS结构。通过施加不同电压并测量相应的电容变化，结合Silvius方程或其它理论模型，可以计算出硅外延层的载流子浓度。

实验设备要求

  • 汞探针系统：用于精确控制汞滴的位置和形态。
  • 高精度电容-电压测试仪：用于测量不同偏压下的电容值。
  • 样品制备设备：包括清洗、烘干等工具，确保样品表面无污染。
  • 分析软件：用于数据采集和处理，帮助计算载流子浓度。

测试步骤

  1. 样品准备：确保硅外延层表面干净无杂质。
  2. 汞滴形成：在样品表面精确放置一滴汞，形成良好的接触。
  3. 电容-电压测量：在一定温度和频率条件下，对样品施加一系列电压，记录对应的电容值。
  4. 数据分析：利用测量得到的电容-电压曲线，通过特定的物理模型计算出载流子浓度。

数据处理与结果判定

  • 根据测量数据，利用相关的理论模型进行拟合，解算出硅外延层的净电荷密度、表面态密度以及载流子浓度。
  • 需要考虑温度效应、汞滴形状及接触面积等因素对测量结果的影响，并进行必要的校正。
  • 最终结果需满足标准规定的精度要求，确保测量的可靠性和有效性。

该标准为硅基半导体材料的研究与生产提供了统一的测试方法，对于控制半导体器件性能、优化生产工艺具有重要意义。


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  • 被代替
  • 已被新标准代替，建议下载现行标准GB/T 14146-2009
  • 1993-02-06 颁布
  • 1993-10-01 实施
©正版授权
GB/T 14146-1993硅外延层载流子浓度测定汞探针电容-电压法_第1页
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WDg669.782H21中华人民共和国国家标准GB/T14146一93硅外延层载流子浓度测定汞探针电容-电压法Siliconepitaxiallayers一-DeterminationofcarrierconcentrationMercuryprobeValtage-capacitancemethod1993-02-06发布1993-10-01实施国家技术监督局发布

中华人民共和国国家标准硅外延层载流子浓度测定汞探针电容-电压法GB/T14146-93Siliconepitaxiallayers-Determinationofcarrierconcentration-MercuryprobeValtage-capacitancemethod主题内容与适用范围本标准规定了硅外延层载流子浓度汞探针电容-电压测量方法本标准适用于同质的硅外延层载流子浓度测量。测量范围为10"～10""cm-"。方法原理汞探针与硅外延片表面接触，形成一个肖特基势全。在汞探针与硅外延片之间加一反向偏压·结的势垒宽度向外廷层中扩展。结的势全电容（C)及其随电压(V)的变化率（dr/c）与势全扩展宽度(）和其相应的载流子浓度（N(z）有如下关系：工e·e·A/C（2)式中：公-势垒扩展宽度,2mniN)载流子浓度，cmn-；电电子电荷,1.602×10-",C;硅的相对介电常数，其值为11.75真空介电常数，其值为8.859×10-4,F/cm;汞-硅接触面积，cmn²。只要测得C、dc/do和A，便可由式(1)和式(2)计算得到势全扩展宽度处的N（r）3试剂与材料3.1氢氟酸(p1.15g/mL）化学纯。3.2硝酸(01.45g/mL.）,化学纯3.3去离子水,电阻率大于2MQ·cm(25C)。3.4。求，纯度大于99.99%。3.5氮气，

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