Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано для контроля гетероструктур.
Известен способ определения эффективной концентрации примесей в полупроводниковых материалах, основанный на измерении зависимости высокочастотной емкости диода Шоттки от напряжения смещения tl.
Недостатком этого способа является его непригодность для определения эффективной концентрации примесей в материсшах гетероперехода.
Наиболее близким к предлагаемому является Опособ определения эффективной концентрации примесей в полупроводниковых материалах гетеропереходов, основанный на измерении зависимости высокочастотной емкости гете- роперехода от напряжения смещения 2.
Недостатком этого способа является его непригод1Тость для определения эффективной концентрации примесей голько в одном из материалов, составляющих асимметричный гетеропереход.
Цель изобретения - расширение области применения способа.
Поставленная цель достигается тем, что, сотласно способу определения эффективной концентрации примесей в полупроводниковых материалах гетеропереходов, основанном на измерении зависимости высокочастотной емкости гетероперехода от напряжения смещения, дополнительно измеряют зависимость фото-ЭДС насыщения при об-лученки гетероперехода излучением, энергия квантов EfAf. которого удовлет
10 воряет условию Е(Л) ,
Eq- - ширина запрещённой зогде Е(, - ны материалов, образукщих гетеропереход,
15
повторно измеряют зависимость фотоЭДС насыщения от напряжения смещения при облучении гетероперехода ,излучением, энергия квантов которого лежит в пределах Е Е(Л)7б{р2
20 эффективную концентрацию примесей в полупроводниковых материалах гетероперехода определяют расчетным путем по измерительным значениям высокочастотной емкости и фото-ЭДС
-25 насыщения.
На чертеже изображена энергетическая зонная диаграмма реального изотипного гетероперехода.
На диаграмме обозначены величины
0 f-, и потенциалов (изгибов зо ) на границе,напряжение. VrrV/) +У2 смещения, падейне напряжения V и .(2 на каждом из полупроводников, ширина Ёчу o запрещенных зон полупровод11иков, энергетический ра рыв Л Е«. зоны проводимости, энергетический разрыв ДЕу валентной зоны; кд зиуровни Ер и Ферми, уровень Ер Ферми в полупроводниковых материалах гетероперехода до приложения напряжения смещения . ; ..12-Ер1,1Определение эффективной концентр ции примесей (N)) в полупроводниковы материалах гетероперехода производи ся следующим образом. На гетеропереход подается напря жение смещения V и он освещается импульсом .света, энергия квантов ко торого Е(Х) «t-t 2 этом случае фото-ЭДС насыщения равна (-f/cj x xC -j-/ab Затем гетеропереход освещ ется импульсом света с Е™, Е(М7Ео. В этом случае фото-ЭДС н&сыщения (i- Pj/tV/ Из проведенных двух измеренийнаходятся значения f. к 2 и при данном напряжении смещения из меряйт Cg . Затем измерения емкости и потенциалов на границе раздела гетероперехода повторяются при изменении напряжения смещения на величину . (2) При этБм,как видно из зонной диаг раммы, ,ч,. 2Я. (3); так как сС,, (fij, ,4Еу не меняются ПР.И изменении -напряжения смещения. Высокочастотную емкость гетероперехода можно записать в где С-) и Cj - емкость ОПЗ каждого из полупроводников, по определению равные (S 2 . «1, из - величина заряда на включениях последовательно емкостях С Cj. Но при последовательном соединении емкостей в-, «2 Следовательло, из 3-6) получаем Таким образом, зная из экспериме ота Свц,ЛЧ и , рассчитывают С и Cg по формулам (4 ) и 7J и эффективную концентрацию примесей в полупроводниковых материалах гетероперехода по формуле для Шоттки диодов H...,,, Последовательно изменяя напряжение смещения и измеряя изменения высокочастотной емкости Л г а такжедЧ,4(2И используя формулы (4-7), можно расчитать ЛС-t и Д Cj, а следовательно, и профиль легирования noлупроводников гетероперехода. Способ был использован для определения эффективной концентрации примесей в полупроводниковых материа {пах гетероперехода п Саз-nCdSe . При изменении напряжения смещения на ве/пичину 0,05 В, ,«0,ОЗб эВ, &,о iO,014 эВ. Подставляя измерение значения в формулы (4, 7 и 8) находим . и N у.,о5о«-э; C(3S СсЗЗе По сравнению с известным способом определения эффективной концентрации примесей в полупроводниковых материалах гетеропереходов, основанном на измерении зависимости высокочастотной емкости гетероперехода от напряжения смегДения, предлагаемый способ позволяет определять эффективную концентрацию примесей в ролупроводниковых материалах реального гетероперехода независимо от ее величины в каждом из полупроводников. Формула изобретения Способ определения эффективной концентрации примесей в полупроводниковых материалах гетеропереходов, основанный на измерении зависимости высокочастотной емкости гетероперехода от напряжения смещения, о т лич ающийся тем, что, с целью расширения области применения способа, дополнительно измеряют зависимость фото-ЭДС насыщения при облучении гетероперехода излучением, энергия квантов Е(А) которого удовлетворяет условию ElAJ/Ej- ; где -Ej I . ширина запрещенной . . 2, зоны материалов, образующих гетеропереход, повторно измеряют зависимостзь фото-ЭДС насыщения от напряжения смещения при облучении гетероперехода излучением, энергия квантов .которого лежит в пределах fiiy . ЕЛА)- эффективную ,концентрацию примесей в полупроводниковых материалах гетероперехода определяют расчетным путем
ПО. измеренным значениям высокочастотной емкости и фото-ЭДС насыв1ен|{я.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Блад.П.,Ормон Дж. В. Методы измерения электрических свойств
полупроводников. - Зарубежная ради озлектроника, 1981, 1, 3, с. 25, 2. Шарма В.Л., Пурохит Р.К. Полупроводниковые гетеропереходы. Советское радио, М., 1979, с. 97-98 прототип)).
|Tj к
,д--j. I I
j
Y JfiijPTr -г-
- - «I - .«. .. I --1--«f т Jj т
Г
ft
fa
fff
