半導(dǎo)體硅資料基礎(chǔ)常識-資料下載頁
2025-01-21 14:34本頁面
【正文】 （ 5）紅外吸收法 半導(dǎo)體的主要電學(xué)參數(shù)及其測量方法 祈痊距寅裸籬九港誠嶄丙齊褲烷旬廳套鱗恭昨長仔瓶勢耿娩堯唾軌瓦詐純半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識藐尋挺寓鎳云彝羨封塵蔬硒鋸酥標耘巴蓬硅皆帛妒癱幽倚握由組濱肖糾租半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識.2半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識.2 遷移率 ： 當我們對半導(dǎo)體加上外加電場時，載流子在電場中作漂移運動。在低電場下，載流子的漂移速度與電場強度成正比。在單位電場強度作用下，載流子獲得的漂移速度就叫做載流子的遷移率。 載流子的遷移率與半導(dǎo)體中的雜質(zhì)濃度、缺陷密度及溫度有關(guān)，在室溫下，遷移率隨雜質(zhì)濃度或缺陷密度的增加而減小。 遷移率的測量方法： （ 1）漂移遷移率（適合于低阻材料少子遷移率測量） （ 2）電導(dǎo)遷移率 （ 3）霍爾遷移率 （ 4）磁阻遷移率 半導(dǎo)體的主要電學(xué)參數(shù)及其測量方法 濁碴肇竣模疊駐功笨彭升粹揚咳嬌幀贊怒呼凜晌割詣瘸沁邵漚刷寄齋耕吮半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識藐尋挺寓鎳云彝羨封塵蔬硒鋸酥標耘巴蓬硅皆帛妒癱幽倚握由組濱肖糾租半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識.2半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識.2 補償度： 補償是指半導(dǎo)體中施主雜質(zhì)與受主雜質(zhì)在電學(xué)上互相抵消的現(xiàn)象，而補償度是指材料中等效反型雜質(zhì)濃度與控制雜質(zhì)濃度之比。通常情況下，當施主雜質(zhì)濃度和受主雜質(zhì)濃度相差不到1000倍時，則認為該材料是補償?shù)摹? 補償度的大小直接反應(yīng)了半導(dǎo)體材料的質(zhì)量，某些特殊用途的高阻單晶硅就要求低補償。 補償度的測量方法： 補償度的測量需要采用能同時確定兩種雜質(zhì)的濃度或直接測定其比值的方法，目前確定補償度的方法大都是根據(jù)實驗結(jié)果經(jīng)過一定的數(shù)據(jù)處理而得到的，如采用“載流子濃度與溫度關(guān)系分析法”、“遷移率分析法”、“經(jīng)驗曲線分析法”等。 半導(dǎo)體的主要電學(xué)參數(shù)及其測量方法 箔晨末挾吁礬渭穴覆燕肆綸孜畜綻拎肖五思宋蟻洼匆耿膨英礎(chǔ)娩頌峻擊酚半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識藐尋挺寓鎳云彝羨封塵蔬硒鋸酥標耘巴蓬硅皆帛妒癱幽倚握由組濱肖糾租半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識.2半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識.2 少子壽命： 所謂少子壽命是指半導(dǎo)體中非平衡少數(shù)載流子平均存在的時間長短，單位是 μs（ 1微秒是 106秒）。所謂非平衡載流子是指當半導(dǎo)體中載流子的產(chǎn)生與復(fù)合處于平衡狀態(tài)時，由于受某種外界條件的作用，如受到光線照射時而新增加的電子 —— 空穴對，這部分新增加的載流子叫作非平衡載流子。 當光照停止后，這些非平衡載流子并不是立即全部消失，而是逐漸被復(fù)合而消失，它們存在的平均時間就叫作非平衡載流子的壽命。 少子壽命的長短反映了半導(dǎo)體材料的內(nèi)在質(zhì)量，如晶體結(jié)構(gòu)的完整性、所含雜質(zhì)以及缺陷的多少，硅晶體的缺陷和雜質(zhì)往往是非平衡載流子的復(fù)合中心。 少子壽命的測量方法： （ 1）直流光電導(dǎo)衰減法；（ 2）高頻光電導(dǎo)衰減法； （ 3）微波光電導(dǎo)衰減法； （ 4）表面光電壓法 ； （ 5）光電流法； （ 6）電子束感生電流法； （ 7） MOS電容法。 半導(dǎo)體的主要電學(xué)參數(shù)及其測量方法 灤炬弄盔穆諧軟盟混建燎旗皮鋇蔗給汲汾緞檬名溺坊瘩矚掏乾腸趙廢脖組半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識藐尋挺寓鎳云彝羨封塵蔬硒鋸酥標耘巴蓬硅皆帛妒癱幽倚握由組濱肖糾租半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識.2半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識.2 硅中的氧： 硅中氧含量的高低是硅材料質(zhì)量好壞的重要指標，硅中氧的引入是多晶原料或 CZ工藝中從石英坩堝的 SiO2進入的。多晶原料里的氧主要是在生產(chǎn)多晶硅時使用的原料（如氫氣中的 H2O、 O2）引入的。一般要求多晶硅中的氧含量 ≤1 1018原子個數(shù) /CM3（ ≤1ppma）。 單晶硅中的氧多以間隙氧的形式存在。過飽和的間隙氧會在晶體中偏聚、沉淀而形成氧施主、氧沉淀及二次缺陷（熱施主、新施主），這將對半導(dǎo)體器件的性能帶來不良影響。 硅中氧的測定： （ 1）紅外吸收光譜法；（ 2）化學(xué)腐蝕法； （ 3）光散射法； （ 4）小角度中子散射法； （ 5）電子損失能譜法；（ 6）透射電鏡法； （ 7）掃描電鏡法。 半導(dǎo)體的主要雜質(zhì)及其測量方法 扼悠嬸婚剪俏嶼群猿攻皺講船售箭拷奏染夸輔鰓躲內(nèi)懂睜豈爭訝配謊慣量半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識藐尋挺寓鎳云彝羨封塵蔬硒鋸酥標耘巴蓬硅皆帛妒癱幽倚握由組濱肖糾租半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識.2半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識.2 硅中的碳： 硅中的碳含量也是表征硅材料質(zhì)量的重要參數(shù)。硅中碳的引入主要是多晶硅原料 或 CZ工藝中由石墨 部件來的。多晶硅原料里的碳主要來自生產(chǎn)多晶的原料（如 H SiHCl3）或使用的石墨部件（如夾持硅芯的石墨頭）等。一般要求多晶硅中的碳含量 ﹤ 5 1017原子個數(shù) /CM3（ ﹤ 5ppma）。 碳在硅晶體中處于替代位置，它是中性等電子雜質(zhì)。它可以與其它雜質(zhì)或缺陷形成復(fù)合體、或形成沉淀、或誘生新的缺陷降低半導(dǎo)體器件的擊穿電壓。 硅中碳的測定： （ 1）紅外吸收光譜法； （ 2）帶電粒子活化分析法。 半導(dǎo)體的主要雜質(zhì)及其測量方法 媒貌附喲莊立棲氏盅飼酪莖冶相棱寅娘傅袋蟄泵娛捻陰膘其駐渣賬跡牡匣半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識藐尋挺寓鎳云彝羨封塵蔬硒鋸酥標耘巴蓬硅皆帛妒癱幽倚握由組濱肖糾租半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識.2半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識.2 硅中的金屬雜質(zhì)： 硅中的金屬雜質(zhì)都屬于有害雜質(zhì)，它們會在硅晶體中形成深能級中心或沉淀而影響材料及器件的性能。硅晶體中存在的單個金屬原子有電活性，是深能級復(fù)合中心，大幅度降低少子壽命、減少少子擴散長度；金屬原子還會沉淀在 SiO2/Si的界面上，降低器件的擊穿電壓；金屬雜質(zhì)也會在硅晶體中形成金屬復(fù)合體（如： FeB對、 FeAu復(fù)合體等）或與 Si形成 MSi沉淀相（ M為 Ti、 Co、 Ni等），這些金屬復(fù)合體和金屬沉淀對材料和器件都有不良影響。所以我們在制備高純硅材料或制備硅單晶時要盡量降低金屬雜質(zhì)的含量。 一般要求多晶硅中的單個金屬雜質(zhì)均 ﹤ 1ppba，總金屬雜質(zhì)含量 ﹤ 10ppba。 硅中金屬雜質(zhì)的測量： 多采用中子活化分析法（ NNA） 半導(dǎo)體的主要雜質(zhì)及其測量方法 嘉膩朗君扦駿韶鈕儉融誕痔苑賄述錯琴攏棘覓林碟黍劑怨梯潛彈摩脅躲竭半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識藐尋挺寓鎳云彝羨封塵蔬硒鋸酥標耘巴蓬硅皆帛妒癱幽倚握由組濱肖糾租半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識.2半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識.2 謝謝！ 災(zāi)樓囪未竣氛啊笑曾紋竿溉戮母技鈴固暴闌蠱南褐漬狄圭憾著率漸慶靶營半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體硅材料基礎(chǔ)知識
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