Способ измерения времени жизни неосновных носителей заряда в полупроводнике мдп-структуры Советский патент 1974 года по МПК H01L21/66 G01R31/26 

i Изобретение относится к способам конт4 роля, электрофизических свойств полупроводников. Известны способы измерения времени жизни неосновных носителей заряда в по- лупроводниках, заключающиеся в подаче на МДП-отруктуры напряжения и регистрации изменения его во времени. Недостаток этих способов состоит в значительном объеме математических ра- счетов и снижении в результате этого точности результатов. С целью повышения точности измерений согласно предложенному способу, емкость МДП-структуры поддерживают постоянной путем изменения.на ней напряжения. Сущность предложенного способа состоит в том, что наблюдают изменение напряжения на емкости, образованной МДП-стру- ктурой, при поддержании этой емкости на постоянном уровне путем изменения напряжения на ней, и по характеру изменения напряжения судят о времени жизни не-основных носителей заряда, в полупровод- нике. При постоянной емкости обедненного 1 слоя постоянна и скорость генерации носителей заряда, так как постоянным поддерживается объем обедненного слоя. Для поддержания постоянной емкости необходимо изменять напряжение, приложенное к МДП- структуре, пропорционально количеству накопленного вблизи границы раздела заряда, генерированного во всем объеме обедненного слоя. Время жизни неосновных носителей заряда связано с изменением напряжения на МДП-структуре следующей формулой т- 2 Snгдедиэлектрическая постоянная полупроводника; площадь МДП-структуры; - произвольная емкость структуры. й&ни . t необходимо намеДля вычисления S«-alMit при некоторить,/, На чертеже показана блок-схема прибора для измерения времени жизни неосновных носителей заряда предложенным .J Источник 1 вырабатывает два синусои дальных напряжения, равных по амплитуде и противоположных по фазе, которые подаются на МДП-структуру и на эталонную емкость С, I Амплитуда напряжения / В случае С г С на выходе усилимдп эт i теля 2 возникает переменное напряжение, которое после усиления детектируется фазовым детектором 3 и подается на блок 4 регулирующий напряжение смещения на ем кости МДП-структуры так, чтобы С С мдп К МДП-структуре через делитель подключается вольтметр 5, регистрирующий напряжегше на ней. Если оно постоянно (т. е нет переходного процесса), то это означаi ет, что область обедненного слоя, где про :исходит генерация носителей заряда, от- сутствует. Если же имеется переходный процесс, к МДП-структуре присоеденяется дифференцирующее устройство 6. Одновре: менно к блоку 4 подключается генератор прямоугольных импульсов 7. На время 2 действия импульса структура переводится в режим обогащения оснсйВ1Шми носителя- f MB заряда, исчезает обедненный слой и все | накопленные неосновные носители. После действия прямоугольного импульса начина- ется переходной пропесс, во время которого - С «С -. МДЛ емкость С регулиДля измерения С мэт РУвтся так, чтобы вольтметр зафиксировал режим обогащения МДП-структуры. Минимальная С и будет С . Случай L,a этд эт соответствует периоду между стационарным режимом и режимом, когда будут пвоходить переходные процессы. ,,-С,г СоХольтметр зафиксирует обедняющеейапря}Кёиие на МДП-структуре. Тогда включают дифференцирующее устройство с генератором прямоугольных импульсов и измеряют ( . Описанный способ может быть исз7ользован как при межоперационком контроле, так и при исследованиях МДП-структур. ; Предмет изобретения Способ измерения времени жизни неосновных носителей заряда в полупроводнике МДП-структуры, заключающийся в подаче на МДП-структуру напряжения и регистрации его изменения во времени, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повыщения точности измерений, поддерживают емкость МДП-структуры постоянной путем измене- i кия напряжения на ней.