标准解读

GB/T 14863-1993 是一项中国国家标准，其全称为《用栅控和非栅控二极管的电压-电容关系测定硅外延层中净载流子浓度的标准方法》。这项标准规定了一种通过分析二极管（特别是那些具有或不具有栅控结构的）在不同电压下的电容行为，来精确测量硅外延层材料中净载流子浓度的统一和标准化方法。

标准适用范围

该标准适用于使用电压-电容（C-V）特性曲线对硅基外延层中的净载流子浓度进行量化评估。这里的外延层是指通过化学气相沉积等工艺生长在硅晶片上的超薄硅层，常用于集成电路制造中的高性能器件。标准同时覆盖了栅控二极管与非栅控二极管两种类型，以适应不同应用场景和需求。

测量原理

  1. 栅控二极管：在这些器件中，通过外部施加的栅电压可以调控半导体表面的电荷分布，进而影响二极管的电容行为。测量其C-V特性，可以揭示出外延层中的电荷分布信息，包括净载流子浓度。

  2. 非栅控二极管：没有外部栅极控制，直接测量其本征的C-V特性，也能提供有关载流子浓度的信息，尽管解析过程可能相对直接一些。

测量方法

标准详细说明了测量前的样品准备、测试环境条件、仪器校准、电压扫描范围和步骤、以及数据采集与处理的具体要求。它强调了需要控制和记录的实验参数，如温度、频率、偏压等，以确保测量结果的准确性和可重复性。

数据分析

根据测得的电压-电容曲线，利用相应的物理模型（如Shockley-Ramo theorem或其他适用于硅半导体的理论）来计算净载流子浓度。这一步骤通常涉及对C-V曲线的拟合，以提取出与载流子浓度相关的参数，如平带电压（或称阈值电压）、掺杂浓度等。

标准意义

此标准的制定旨在为半导体行业提供一个统一的、可靠的方法论，以提高不同实验室间测试结果的一致性和可比性，对半导体材料研究、器件设计、以及质量控制等方面具有重要指导意义。

注意事项

虽然未直接要求总结，但理解该标准时需留意，实施测量时应严格遵循标准操作流程，确保所有测试条件符合规定，以便得到准确可信的测量结果。此外，对于特定应用或新型材料，可能还需结合实际情况对标准方法进行适当调整或验证。


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  • 被代替
  • 已被新标准代替，建议下载现行标准GB/T 14863-2013
  • 1993-12-30 颁布
  • 1994-10-01 实施
©正版授权
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文档简介

UDC.621.38L41中华人民共和国国家标准GB/T14863-93用栅控和非栅控二极管的电压-电容关系测定硅外延层中净载流子浓度的标准方法Standardtestmethodfornetcarrierdensityinsiliconepitaxiallayersbyvoltage-capacitanceofgatedandungateddiodes1993-12-30发布1994-10-01实施国家技术监督局发布

(京)新登字023号中华人民共和国国家标准用栅控和非栅控二极管的电压-电容关系测定硅外延层中净载流子浓度的标准方法GB/T14863-93中国标准出版社出版发行北京西城区复兴门外三里河北街16号邮政编码：100045电电话：63787337、637874471994年7月第一版2004年12月电子版制作书号：155066·1-10811版权专有侵权必究举报电话：（010）68533533

中华人民共和国国家标准用栅控和非栅控二极管的电压-电容关系测定硅外延层中GB/T14863-93净载流子浓度的标准方法Standardtestmethodfornetcarrierdensityinsiliconepitaxiallayersbyvoltage-capacitanceofgatedandungateddiodes主主题内容与适用范臣本标准规定了用栅控和非栅控二极管的电压-电容关系测定硅外延层中净载流子浓度的原理、仪器与材料、样品制备、测量步骠和数据处理。本标准适用于外延层厚度不小于某一最小厚度值(见附录B)的相同或相反导电类型衬底上的”型或P型外延层，也适用于体材料。2引用标准SJ1550J用三探针击穿电压法测定硅外延层的电阻率3术语3.1击穿电压被测二极管出现10“A漏电流时的反向偏压。方法原理4.1测量栅控或非栅控p-u结或肖特基二极管的小讯号高频电容与反向偏压的函数关系，由所测电容和反向偏压值确定净载流子浓度与深度的函数关系。对于栅控二极管的测量，栅极加一恒定偏压。5仪器与材料5.1电容电桥或电容计量程满刻度为1～1000pF,以十倍增大或减小。测量频率范围为0.09～1.1MHz,每个量程精度优于满刻度的1.0%，重复性优于满刻度的0.25%。仪器应能承受士200V或更高的外加直流偏压，能补偿不低于5pF的外部探针架的杂散电容，内部交流测量讯号不大于0.05V(r.m.s).5.2数字电压表或电位计其灵敏度优于1mV,精度优于满刻度的0.5%，重复性优于满刻度的0.25%.输入阻抗不小于100MQ,以及在50Hz时共模抑制比高于100dB。5.3直流电源连续可调，能提供0～士200V(开路）纹波低于1%的直流输出.5.4曲线图示仪能监控二极管的正反向V特性

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