半導(dǎo)體材料導(dǎo)論ppt課件(參考版)
2025-05-09 12:45本頁面
【正文】 。 幾何尺寸 ?常需測量的幾何尺寸包括晶體與片的直徑及其公差；晶片的厚度、彎曲度、翹曲度、平行度；拋光片的平坦度等。 ?晶體中的微缺陷也是重要的檢測對象，特別對硅，因它已可能消除位錯(cuò)，于是微缺陷的影響就突出出來了。位錯(cuò)密度直接影響器件的性能與成品率。要求測量的精度一般為 1o以內(nèi)，有時(shí)則要求 3o以內(nèi)。立方晶系的晶體的常用取向?yàn)?111和 100。 晶體學(xué)參數(shù) ?由于晶體的各向異性，所以器件設(shè)計(jì)都要求材料的晶體學(xué)取向。 ?材料的微區(qū)分析則使用離子探針、電子探針、分析電鏡等手段進(jìn)行測定。 測量的方法最常用的是光電導(dǎo)衰退法，另外還有表面光電壓法，電子束感生電流法等。 ?在雜質(zhì)半導(dǎo)體中，如果是 n型材料，那么它的多數(shù)載流子應(yīng)是電子，少數(shù)載流子為空穴，對 p型材料，其少數(shù)載流子為電子。 ?少數(shù)載流子壽命 首先取決于半導(dǎo)體材料的本性，當(dāng)材料確定后，則 可反映半導(dǎo)體的深能級雜質(zhì)與缺陷的情況 。 ?采用霍爾測量（其原理是利用霍爾效應(yīng)）法，結(jié)合電阻率測量可得出載流子濃度和遷移率。 ?載流子濃度與遷移率 多用來表征化合物半導(dǎo)體的雜質(zhì)濃度及缺陷狀態(tài)。 ?測量導(dǎo)電類型一般使用熱探針法 。在測量電阻率均勻性時(shí)，也可用上述方法。 ?測量電阻率可用四探針法、兩探針法 。 圖 硅中雜質(zhì)濃度與電阻率的關(guān)系 如果知道遷移率與雜質(zhì)濃度的關(guān)系，就可以求出雜質(zhì)濃度。 電阻率為電導(dǎo)率的倒數(shù) ，用 （歐姆 .厘米）作單位，它可以反映半導(dǎo)體材料的摻雜濃度，并在一定程度上反映材料的本底純度，在硅、鍺中常用電阻率來表達(dá)其雜質(zhì)濃度。 常用的表征參數(shù)與測量方法 在半導(dǎo)體材料的實(shí)踐中，能反映上述要求的常用參數(shù)可分為電學(xué)的、化學(xué)的、晶體學(xué)的和幾何尺寸等幾個(gè)方面。 ?集成度高的集成電路對晶片的幾何精度有很嚴(yán)格的要求，而且隨著集成度的提高、器件的幾何尺寸的縮小，其中有些要求將隨之進(jìn)一步提高。 對晶片尺寸精度的要求主要來自器件工藝。 幾何尺寸與精度 對半導(dǎo)體單晶的直徑與截面面積一般要求愈大愈好。 ?微缺陷的種類不同，它們對器件的影響也不相同。 圖 螺位錯(cuò)原理示意圖 微缺陷 ?在半導(dǎo)體單晶中發(fā)現(xiàn)有尺寸很小，一般是微米級到幾十納米的缺陷。 ?位錯(cuò)對許多器件的性能都有影響，大多希望位錯(cuò)密度愈低愈好。不論哪一類位錯(cuò)，在它的周圍都是應(yīng)力集中的區(qū)域，這是因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)脫離開正規(guī)的周期點(diǎn)陣所造成的。此類則稱為螺位錯(cuò)
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