Изобретение относится к измерениям параметров полупроводниковых материалов и может использоваться для контроля однородности распределения примесей в кристаллах узкозонных полупроводников.
Известен зондовый способ определения концентрации и подвижности носителей заряда, заключающийся в измерении электрических параметров материала и определении по ним однородности образца [1]
Наиболее близким к заявленному является способ определения неоднородности полупроводников однозондовым способом, заключающийся в измерении электропроводности при сканировании образца, по которой определяется однородность образца [2]
Однако этот способ недостаточно точен, сильно зависит от геометрии образца, не чувствителен к флуктуациям локальных однородностей (статистическим флуктуациям), а также не выявляет неоднородности, связанные с технологическими процессами. Способ не может применяться для кристаллов узкозонных полупроводников с изотропно распределенными неоднородностями и имеющих один тип носителей.
Целью изобретения является осуществление возможности контроля неоднородности в таких кристаллах.
Изобретение основано на измерении поперечного магнитного сопротивления в кристаллах узкозонных полупроводников с одним типом носителей в области сильных и слабых магнитных полей.
Сущность изобретения состоит в том, что при соблюдении определенных условий достигается пренебрежимо малый вклад геометрической составляющей в измеряемое магнетосопротивление. При этом измеряемое магнетосопротивление состоит из физического, определяемого статистическим распределением носителей заряда по энергиям и формируемого технологическими неоднородностями. Существует возможность разделения физического магнетосопротивления (ФМС) и магнетосопротивления, обусловленного технологическими неоднородностями (МСН). Это можно осуществить по результатам исследования магнетосопротивления полупроводника при сильном гидростатическом сжатии либо, например, в результате анализа комплексных исследований кинетических коэффициентов при атмосферных давлениях, либо методом магнетотермоЭДС.
П р и м е р. Образец CdShAg2 в виде прямоугольного параллелепипеда с размерами 10х1х0,8 мм3 предварительно протравливается. Затем токовые зонды припаивают к торцам, а две пары потенциальных зондов к узким граням образца. Температуру измерений фиксируют. Оптимальной температурой измерений является 77,6 К. Для значительной части концентрационного интервала при этом выполняется условие сильного вырождения, при котором механизм рассеяния смешанный и величина ФМС мала. Выбирают максимально допустимое значение угла Холла ν R σ H и фиксируют его при помощи изменения магнитного поля. Известным способом термоЭДС определяют концентрационную зависимость ФМС. Известным способом измеряют два значения коэффициента Холла (R1, R2) и удельной электропроводности (σ1,σ2). Оценивают коэффициенты KR и Kσ характеризующие концентрационную однородность вдоль и поперек образца, а также интегральная характеристика Δρ/ρoн=Δρ/ρo-Δρ/ρoф при фиксированном Таким же способом были проведены исследования на МС на двух однородных (КR Kσ 1% мм-1) с одинаковыми концентрациями и подвижностями образцах СdS nAg2 при 77,6 К. Образцы имели идентичные размеры и расположение зондов. Отношение L (Δρ/ρoф)/ρν позволяет оценить долю ФМС в магнетосопротивлении, так как в малых полях (Н < 10 кЭ) МСН и ФМС имеют близкую полевую зависимость, с ростом величины магнитного поля ФМС имеет насыщение, а МСН линейную полевую зависимость. Величина L составляет в малых полях 4,6% и 4,15% при ν=3,aΔρ/ρoн равняется соответственно 0,068 и 0,095. Таким образом, если по эффекту Холла и электропроводности образцы практически однородные, то эффект МС, измеренный предложенным способом, позволяет характеризовать степень их совершенства-отношение МСН указанных образцов составляет 40% Величина Δρ/ρoн является характеристикой однородности материала, так как определяет различие между эффективной электропроводностью и пространственно усредненной локальной электропроводностью.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДРЕЙФОВОЙ ПОДВИЖНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ | 2002 |
|
RU2239913C2 |
ГАЛЬВАНОМАГНИТНЫЙ СПОСОБ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВ ОТ ЗАРЯЖЕННЫХ ПРИМЕСЕЙ | 1998 |
|
RU2126454C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИТЕВИДНЫХ КРИСТАЛЛОВ ОКСИДА ЦИНКА | 1997 |
|
RU2131951C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КВАЗИБИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СТРУКТУР ОКСИДА ЦИНКА | 2000 |
|
RU2202138C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СЛОЕВ ОКСИДА ЦИНКА НА НЕОРИЕНТИРУЮЩИХ ПОДЛОЖКАХ | 1998 |
|
RU2139596C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ | 1997 |
|
RU2124717C1 |
СПОСОБ ПОИСКА И РАЗВЕДКИ ЗАЛЕЖЕЙ ФЛЮИДНЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ | 1994 |
|
RU2117318C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИКЕЛИДА ТИТАНА И СПЛАВОВ НА ЕГО ОСНОВЕ | 1997 |
|
RU2132415C1 |
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФОТОФЕРРОМАГНИТНОГО ЭФФЕКТА В МАГНИТНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ | 2007 |
|
RU2352929C1 |
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПЛЕНОК | 1995 |
|
RU2102814C1 |
Изобретение относится к контролю параметров полупроводниковых материалов и может быть использовано для определения неоднородности кристаллов узкозонных полупроводниковых материалов с изотропно распределенными неоднородностями и одним типом носителя. О неоднородности материала судят по величине составляющей магнетосопротивление Δρ/Δρ
СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОДНОРОДНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий измерение электрического параметра полупроводника и определение на его основе однородности материала, отличающийся тем, что, с целью осуществления возможности контроля неоднородности кристаллов узкозонных полупроводниковых материалов с изотропно распределенными неоднородностями и одним типом носителей, в качестве электрического параметра измеряют поперечное магнетосопротивление Δρ/ρo серии образцов при фиксированном угле Холла и температуре, определяют физическую составляющую магнетосопротивления Δρ/ρ
Δρ/ρ
определяют однородность материала.
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
Ковтонюк Н.Ф | |||
и Концевой Ю.А | |||
Измерение параметров полупроводниковых материалов | |||
М.: Металлургия, 1970, с.385-389. |
Авторы
Даты
1995-04-10—Публикация
1987-10-29—Подача