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
- 样品准备:确保硅外延层表面干净无杂质。
- 汞滴形成:在样品表面精确放置一滴汞,形成良好的接触。
- 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。
- 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。
如需获取更多详尽信息,请直接参考下方经官方授权发布的权威标准文档。
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文档简介
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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