СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОДНОРОДНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1995 года по МПК H01L21/66 

Описание патента на изобретение RU2032962C1

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 (σ12). 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.

Похожие патенты RU2032962C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДРЕЙФОВОЙ ПОДВИЖНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ 2002
  • Абдуллаев А.А.
  • Алиев А.Р.
  • Камилов И.К.
RU2239913C2
ГАЛЬВАНОМАГНИТНЫЙ СПОСОБ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВ ОТ ЗАРЯЖЕННЫХ ПРИМЕСЕЙ 1998
  • Гаджиалиев М.М.
RU2126454C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИТЕВИДНЫХ КРИСТАЛЛОВ ОКСИДА ЦИНКА 1997
  • Атаев Б.М.
  • Камилов И.К.
  • Мамедов В.В.
RU2131951C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КВАЗИБИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СТРУКТУР ОКСИДА ЦИНКА 2000
  • Атаев Б.М.
  • Камилов И.К.
  • Багамадова А.М.
  • Мамедов В.В.
  • Омаев А.К.
  • Махмудов С.Ш.
RU2202138C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СЛОЕВ ОКСИДА ЦИНКА НА НЕОРИЕНТИРУЮЩИХ ПОДЛОЖКАХ 1998
  • Атаев Б.М.
  • Камилов И.К.
  • Багамадова А.М.
  • Мамедов В.В.
  • Омаев А.К.
RU2139596C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ 1997
  • Гусейнов Г.Г.
RU2124717C1
СПОСОБ ПОИСКА И РАЗВЕДКИ ЗАЛЕЖЕЙ ФЛЮИДНЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ 1994
  • Курбанов А.А.
RU2117318C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИКЕЛИДА ТИТАНА И СПЛАВОВ НА ЕГО ОСНОВЕ 1997
  • Шахназаров Т.А.
  • Камилов И.К.
  • Мирзаев Г.М.
  • Тахтарова Ю.А.
RU2132415C1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФОТОФЕРРОМАГНИТНОГО ЭФФЕКТА В МАГНИТНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ 2007
  • Абдуллаев Абдулла Алиевич
  • Магомедов Арсен Абдурахманович
RU2352929C1
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПЛЕНОК 1995
  • Абдуев А.Х.
  • Камилов И.К.
RU2102814C1

Реферат патента 1995 года СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОДНОРОДНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

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/Δρнo

= Δρ/ρo-Δρ/ρфo
, где Δρ/ρo - величина поперечного магнетосопротивления: Δρ/ρфo
- величина физической составляющей магнетосопротивления, которые измеряют на серии образцов при фиксированном угле Холла и температуре.

Формула изобретения RU 2 032 962 C1

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/ρфo

при фиксированном угле Холла и по рассчитанной величине составляющей магнитосопротивления
Δρ/ρнo
= Δρ/ρo-Δρ/ρфo
,
определяют однородность материала.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2032962C1

Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Ковтонюк Н.Ф
и Концевой Ю.А
Измерение параметров полупроводниковых материалов
М.: Металлургия, 1970, с.385-389.

RU 2 032 962 C1

Авторы

Даунов М.И.

Магомедов А.Б.

Даты

1995-04-10Публикация

1987-10-29Подача