半導(dǎo)體材料導(dǎo)論ppt課件-閱讀頁
2025-05-21 12:45本頁面
【正文】 例如自間隙原子的聚合體、空位的聚合體等； ?另一類則屬微沉積物，由于一些雜質(zhì)的含量在晶體凝固后，超過了它的溶解度而被析出； ?還有一些微缺陷的本性至今還未弄清楚。在無位錯硅單晶中所發(fā)現(xiàn)的漩渦 A型缺陷是自間隙原子構(gòu)成的位錯環(huán)，對集成電路和電力電子器件都是有害的。出發(fā)點基本上是兩個： ?一個是技術(shù)性的，例如整流器或晶閘管，如果要求它們通過的電流大，那么器件的尺寸就必需大，因此所需的晶片直徑也要大； ?另一類是經(jīng)濟上的，晶片愈大，一次作出的器件就多，單個器件的成本也就隨之降低。 ?這些要求有直徑公差、厚度公差、彎曲度、翹曲度、平坦度、定位面位置與尺寸等。 ?對量子阱與超晶格材料則要求有原子級的精度。 電學參數(shù) 包括電阻率、導(dǎo)電類型、載流子濃度、遷移率、少數(shù)載流子壽命、電阻率均勻性等。根據(jù)（ 21）式 s = 1/r = nem, r = 1/nem (41） 式中 e 是電子的電荷， e是常數(shù)，因此電阻率反映了載流子濃度 (n)與遷移率 (m) 的關(guān)系。圖 雜質(zhì)濃度的關(guān)系。也可以直接切成矩形樣品測其電阻，再用尺寸換算。但在測量微觀電阻率不均勻性時，因要求其分辨率達 mm級，故采用擴展電阻法及電子束感應(yīng)電流（ EBIC）法等。將一個熱探針和一個冷探針放在半導(dǎo)體材料上，保持一定距離，因熱端的多數(shù)載流子的擴散速度比冷端快，因此產(chǎn)生電位差，這電位差的正負取決于多數(shù)載流子帶正電荷還是帶負電荷，從此可測出材料是 n型還是 p型。因載流子濃度可更直接反映電活性雜質(zhì)的濃度，而遷移率則可反映有害雜質(zhì)（如過渡金屬）、晶體缺陷等方面的情況。 ?使用電壓 電容法、二次諧波法或紅外吸收法可測出載流子濃度。而且少數(shù)載流子的壽命對一些器件，特別是雙極型晶體管的性能有著重要的作用。 ?少數(shù)載流子從其產(chǎn)生到其被復(fù)合的平均時間稱為少數(shù)載流子壽命 。 化學純度 ?材料的本底純度是利用中子活化法、質(zhì)譜法、原子吸收光譜法、發(fā)射光譜、紅外吸收法、光熒光法進行分析與測量的。 ?半導(dǎo)體材料的表面純度則是利用俄歇能譜、全反射 X光熒光分析、氣相色譜等方法測定。確定晶向的方法有 X光衍射法、光圖法等。有時還要求有一定的偏離 度。 ?晶體中常見的缺陷是位錯。檢測的方法有擇優(yōu)腐蝕光學顯微鏡觀測法、 X光形貌法等。微缺陷可以用擇優(yōu)腐蝕 光學顯微鏡、綴飾 X 光形貌、透射電子顯微鏡等方法進行鑒別與測量。 ?所用的量具除一般的千分尺等機械量具外，還使用無接觸測厚儀與激光干涉
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