標(biāo)準(zhǔn)解讀

《GB/T 14146-1993 硅外延層載流子濃度測定 汞探針電容-電壓法》是一項中國國家標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)布于1993年，旨在規(guī)定使用汞探針電容-電壓方法來測定硅外延層中載流子（電子和空穴）的濃度。此標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)介紹了測試原理、實驗設(shè)備要求、測試步驟、數(shù)據(jù)處理以及結(jié)果判定等內(nèi)容，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。下面是該標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的概述：

測試原理

該方法基于金屬-絕緣體-半導(dǎo)體（MIS）結(jié)構(gòu)中的電容-電壓特性。當(dāng)將一滴含有微量汞的溶液放置在硅外延層表面形成汞觸點時，會形成一個臨時的MIS結(jié)構(gòu)。通過施加不同電壓并測量相應(yīng)的電容變化，結(jié)合Silvius方程或其它理論模型，可以計算出硅外延層的載流子濃度。

實驗設(shè)備要求

  • 汞探針系統(tǒng)：用于精確控制汞滴的位置和形態(tài)。
  • 高精度電容-電壓測試儀：用于測量不同偏壓下的電容值。
  • 樣品制備設(shè)備：包括清洗、烘干等工具，確保樣品表面無污染。
  • 分析軟件：用于數(shù)據(jù)采集和處理，幫助計算載流子濃度。

測試步驟

  1. 樣品準(zhǔn)備：確保硅外延層表面干凈無雜質(zhì)。
  2. 汞滴形成：在樣品表面精確放置一滴汞，形成良好的接觸。
  3. 電容-電壓測量：在一定溫度和頻率條件下，對樣品施加一系列電壓，記錄對應(yīng)的電容值。
  4. 數(shù)據(jù)分析：利用測量得到的電容-電壓曲線，通過特定的物理模型計算出載流子濃度。

數(shù)據(jù)處理與結(jié)果判定

  • 根據(jù)測量數(shù)據(jù)，利用相關(guān)的理論模型進(jìn)行擬合，解算出硅外延層的凈電荷密度、表面態(tài)密度以及載流子濃度。
  • 需要考慮溫度效應(yīng)、汞滴形狀及接觸面積等因素對測量結(jié)果的影響，并進(jìn)行必要的校正。
  • 最終結(jié)果需滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的精度要求，確保測量的可靠性和有效性。

該標(biāo)準(zhǔn)為硅基半導(dǎo)體材料的研究與生產(chǎn)提供了統(tǒng)一的測試方法，對于控制半導(dǎo)體器件性能、優(yōu)化生產(chǎn)工藝具有重要意義。


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  • 已被新標(biāo)準(zhǔn)代替，建議下載現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14146-2009
  • 1993-02-06 頒布
  • 1993-10-01 實施
?正版授權(quán)
GB/T 14146-1993硅外延層載流子濃度測定汞探針電容-電壓法_第1頁
GB/T 14146-1993硅外延層載流子濃度測定汞探針電容-電壓法_第2頁
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文檔簡介

WDg669.782H21中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14146一93硅外延層載流子濃度測定汞探針電容-電壓法Siliconepitaxiallayers一-DeterminationofcarrierconcentrationMercuryprobeValtage-capacitancemethod1993-02-06發(fā)布1993-10-01實施國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)硅外延層載流子濃度測定汞探針電容-電壓法GB/T14146-93Siliconepitaxiallayers-Determinationofcarrierconcentration-MercuryprobeValtage-capacitancemethod主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了硅外延層載流子濃度汞探針電容-電壓測量方法本標(biāo)準(zhǔn)適用于同質(zhì)的硅外延層載流子濃度測量。測量范圍為10"～10""cm-"。方法原理汞探針與硅外延片表面接觸，形成一個肖特基勢全。在汞探針與硅外延片之間加一反向偏壓·結(jié)的勢壘寬度向外廷層中擴(kuò)展。結(jié)的勢全電容（C)及其隨電壓(V)的變化率（dr/c）與勢全擴(kuò)展寬度(）和其相應(yīng)的載流子濃度（N(z）有如下關(guān)系：工e·e·A/C（2)式中：公-勢壘擴(kuò)展寬度,2mniN)載流子濃度，cmn-；電電子電荷,1.602×10-",C;硅的相對介電常數(shù)，其值為11.75真空介電常數(shù)，其值為8.859×10-4,F/cm;汞-硅接觸面積，cmn2。只要測得C、dc/do和A，便可由式(1)和式(2)計算得到勢全擴(kuò)展寬度處的N（r）3試劑與材料3.1氫氟酸(p1.15g/mL）化學(xué)純。3.2硝酸(01.45g/mL.）,化學(xué)純3.3去離子水,電阻率大于2MQ·cm(25C)。3.4。求，純度大于99.99%。3.5氮氣，

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