СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ГЕТЕРОГЕННОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ И ДИЭЛЕКТРИКОВ Советский патент 1995 года по МПК H01L21/66 

Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано для контроля электрической однородности поверхности полупроводников и диэлектриков.

Цель изобретения повышение разрешающей способности, экспрессности и информативности.

На фиг. 1 и 2 приведены зависимости разрядного тока I и давления Р в герметичной камере от времени откачки τ для двух образцов LiF.

П р и м е р 1. Измерение электрической гетерогенности поверхности кристалла LiF, заряженного отрицательной короной в атмосферных условиях.

Кристалл размером 1х1х0,5 см (площадь исследуемой поверхности 1 см²) размещали на держателе в герметичной камере. Измерительный электрод (зонд) площадью 1 см² располагали параллельно поверхности кристалла на расстоянии 1 мм от нее. Затем давление в камере постепенно снижали путем откачки воздуха форвакуумным насосом. В процессе откачки наблюдались электрические разряды пробои промежутка между поверхностями заряженного кристалла и зонда. Регистрацию разрядных токов осуществляли с помощью самописца с постоянной τ_пр=2˙ 10^-2 с. Пример записи представлен на фиг. 1. Регистрировали величину давления в камере, при котором в цепи прибора наблюдался ток разряда. Величину пробойного напряжения U₁ для каждого давления Р₁ определяли по закону Пашена. Затем по формулам
S_i= ;
Q_i=I_pi ˙τ_пр, где Q_i заряд участка поверхности площадью S_i;
U_i разность потенциалов между поверхностью образца и электродом;
τ_пр постоянная времени регистрирующего прибора;
d расстояние между поверхностями образца и электрода;
Е_о электрическая постоянная;
Е диэлектрическая проницаемость воздуха;
I_pi ток разряда. производят расчет S_i, Q_i, Результаты расчетов приведены в табл. 1.

Из приведенных в таблице результатов следует, что даже при специальном униполярном заряжении поверхность кристалла LiF оказывается заряженной неоднородно, что отражает существующую физическую гетерогенность поверхности.

П р и м е р 2. Измерение электрической гетерогенности поверхности свежего скола монокристалла LiF, приобретающего электрический заряд в момент прохождения трещины при сколе.

Исследовали образцы LiF, расколотые по плоскости (100) в атмосферных условиях. Последовательность операций такая же, как в примере 1. Запись токов разряда приведена на фиг. 2. Результаты расчетов представлены в табл. 2.

Из табл. 2 и фиг. 2 видно, что заряд отдельных участков свежего скола монокристалла LiF не только отличается по абсолютной величине, но и по знаку.

Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано для контроля электрической однородности поверхности полупроводников и диэлектриков. Цель повышение разрешающей способности, экспрессности и информативности. Над поверхностью образца размещают на фиксированном расстоянии электрод. Образец и электрод помещают в герметичную камеру, в которой изменяют давление. При некотором давлении происходит электрический разряд между заряженным участком образца и электродом. Регистрируют ток разряда и давление, по которым определяют площадь заряженных участков и их заряд. 2 з. п. ф-лы, 2 ил. 2 табл.

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ГЕТЕРОГЕННОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ И ДИЭЛЕКТРИКОВ, основанный на размещении электрода на расстояние d над заряженной поверхностью образца и измерении параметров электрического разряда, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, экспрессности и информативности, используют плоский электрод, имеющий площадь, равную или больше площади образца, помещают образец и электрод в герметичную камеру, в которой изменяют давление до появления разряда между образцом и электродом, регистрируют давление, токи разряда и их направление, определяют напряжение между электродом и образцом, по полученным значениям вычисляют заряд и площадь заряженных участков поверхности, по которой судят об электрической гетерогенности поверхности. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что давление в герметичной камере увеличивают, если образец был заряжен в вакууме. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что давление в герметичной камере уменьшают, если образец был заряжен при атмосферном давлении.