標(biāo)準(zhǔn)解讀

GB/T 14863-1993 是一項中國國家標(biāo)準(zhǔn)，其全稱為《用柵控和非柵控二極管的電壓-電容關(guān)系測定硅外延層中凈載流子濃度的標(biāo)準(zhǔn)方法》。這項標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一種通過分析二極管（特別是那些具有或不具有柵控結(jié)構(gòu)的）在不同電壓下的電容行為，來精確測量硅外延層材料中凈載流子濃度的統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化方法。

標(biāo)準(zhǔn)適用范圍

該標(biāo)準(zhǔn)適用于使用電壓-電容（C-V）特性曲線對硅基外延層中的凈載流子濃度進(jìn)行量化評估。這里的外延層是指通過化學(xué)氣相沉積等工藝生長在硅晶片上的超薄硅層，常用于集成電路制造中的高性能器件。標(biāo)準(zhǔn)同時覆蓋了柵控二極管與非柵控二極管兩種類型，以適應(yīng)不同應(yīng)用場景和需求。

測量原理

  1. 柵控二極管：在這些器件中，通過外部施加的柵電壓可以調(diào)控半導(dǎo)體表面的電荷分布，進(jìn)而影響二極管的電容行為。測量其C-V特性，可以揭示出外延層中的電荷分布信息，包括凈載流子濃度。

  2. 非柵控二極管：沒有外部柵極控制，直接測量其本征的C-V特性，也能提供有關(guān)載流子濃度的信息，盡管解析過程可能相對直接一些。

測量方法

標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)說明了測量前的樣品準(zhǔn)備、測試環(huán)境條件、儀器校準(zhǔn)、電壓掃描范圍和步驟、以及數(shù)據(jù)采集與處理的具體要求。它強調(diào)了需要控制和記錄的實驗參數(shù)，如溫度、頻率、偏壓等，以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。

數(shù)據(jù)分析

根據(jù)測得的電壓-電容曲線，利用相應(yīng)的物理模型（如Shockley-Ramo theorem或其他適用于硅半導(dǎo)體的理論）來計算凈載流子濃度。這一步驟通常涉及對C-V曲線的擬合，以提取出與載流子濃度相關(guān)的參數(shù)，如平帶電壓（或稱閾值電壓）、摻雜濃度等。

標(biāo)準(zhǔn)意義

此標(biāo)準(zhǔn)的制定旨在為半導(dǎo)體行業(yè)提供一個統(tǒng)一的、可靠的方法論，以提高不同實驗室間測試結(jié)果的一致性和可比性，對半導(dǎo)體材料研究、器件設(shè)計、以及質(zhì)量控制等方面具有重要指導(dǎo)意義。

注意事項

雖然未直接要求總結(jié)，但理解該標(biāo)準(zhǔn)時需留意，實施測量時應(yīng)嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)操作流程，確保所有測試條件符合規(guī)定，以便得到準(zhǔn)確可信的測量結(jié)果。此外，對于特定應(yīng)用或新型材料，可能還需結(jié)合實際情況對標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整或驗證。


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  • 1993-12-30 頒布
  • 1994-10-01 實施
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GB/T 14863-1993用柵控和非柵控二極管的電壓-電容關(guān)系測定硅外延層中凈載流子濃度的標(biāo)準(zhǔn)方法_第1頁
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文檔簡介

UDC.621.38L41中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14863-93用柵控和非柵控二極管的電壓-電容關(guān)系測定硅外延層中凈載流子濃度的標(biāo)準(zhǔn)方法Standardtestmethodfornetcarrierdensityinsiliconepitaxiallayersbyvoltage-capacitanceofgatedandungateddiodes1993-12-30發(fā)布1994-10-01實施國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布

(京)新登字023號中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)用柵控和非柵控二極管的電壓-電容關(guān)系測定硅外延層中凈載流子濃度的標(biāo)準(zhǔn)方法GB/T14863-93中國標(biāo)準(zhǔn)出版社出版發(fā)行北京西城區(qū)復(fù)興門外三里河北街16號郵政編碼：100045電電話：63787337、637874471994年7月第一版2004年12月電子版制作書號：155066·1-10811版權(quán)專有侵權(quán)必究舉報電話：（010）68533533

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)用柵控和非柵控二極管的電壓-電容關(guān)系測定硅外延層中GB/T14863-93凈載流子濃度的標(biāo)準(zhǔn)方法Standardtestmethodfornetcarrierdensityinsiliconepitaxiallayersbyvoltage-capacitanceofgatedandungateddiodes主主題內(nèi)容與適用范臣本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用柵控和非柵控二極管的電壓-電容關(guān)系測定硅外延層中凈載流子濃度的原理、儀器與材料、樣品制備、測量步驃和數(shù)據(jù)處理。本標(biāo)準(zhǔn)適用于外延層厚度不小于某一最小厚度值(見附錄B)的相同或相反導(dǎo)電類型襯底上的”型或P型外延層，也適用于體材料。2引用標(biāo)準(zhǔn)SJ1550J用三探針擊穿電壓法測定硅外延層的電阻率3術(shù)語3.1擊穿電壓被測二極管出現(xiàn)10“A漏電流時的反向偏壓。方法原理4.1測量柵控或非柵控p-u結(jié)或肖特基二極管的小訊號高頻電容與反向偏壓的函數(shù)關(guān)系，由所測電容和反向偏壓值確定凈載流子濃度與深度的函數(shù)關(guān)系。對于柵控二極管的測量，柵極加一恒定偏壓。5儀器與材料5.1電容電橋或電容計量程滿刻度為1～1000pF,以十倍增大或減小。測量頻率范圍為0.09～1.1MHz,每個量程精度優(yōu)于滿刻度的1.0%，重復(fù)性優(yōu)于滿刻度的0.25%。儀器應(yīng)能承受士200V或更高的外加直流偏壓，能補償不低于5pF的外部探針架的雜散電容，內(nèi)部交流測量訊號不大于0.05V(r.m.s).5.2數(shù)字電壓表或電位計其靈敏度優(yōu)于1mV,精度優(yōu)于滿刻度的0.5%，重復(fù)性優(yōu)于滿刻度的0.25%.輸入阻抗不小于100MQ,以及在50Hz時共模抑制比高于100dB。5.3直流電源連續(xù)可調(diào)，能提供0～士200V(開路）紋波低于1%的直流輸出.5.4曲線圖示儀能監(jiān)控二極管的正反向V特性

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