- •Введение
- •1. Подготовка образцов к измерению
- •1.1. Методы создания образцов заданной геометрии
- •1.2. Контакты к образцам и требования к ним
- •1.3. Методы изготовления контактов
- •1.4. Проверка омических свойств контактов
- •2.2. Четырехзондовый метод измерения удельного сопротивления
- •2.2.1. Электрическая схема и методика измерения удельного сопротивления четырехзондовым методом
- •2.2.2. Поправочные коэффициенты четырехзондового метода измерения удельного сопротивления
- •2.2.3. Применение четырхзондового метода при измерении удельного сопротивления тонких слоев и тонких пластин
- •2.3. Двухзондовый метод измерения удельного сопротивления
- •2.4. Однозондовый метод измерения удельного сопротивления
- •2.5. Измерение удельного сопротивления пластин произвольной формы (метод Ван дер Пау)
- •2.6. Измерение удельного сопротивления эпитаксиальных пленок
- •2.7. Метод контроля удельного сопротивления измерением сопротивления растекания в точечном контакте
- •2.8. Бесконтактные методы измерения удельного сопротивления
- •2.8.1. Бесконтактные емкостные методы измерения удельного сопротивления
- •2.8.2. Бесконтактные индуктивные методы измерения удельного сопротивления
- •3. Гальваномагнитные методы измерения параметров полупроводников
- •3.1. Эффект Холла. Возможности исследования параметров полупроводников с помощью эффекта Холла
- •3.2. Побочные поперечные эффекты, сопутствующие эффекту Холла
- •3.3. Методы измерения эффекта Холла
- •3.3.1. Метод постоянного тока и постоянного магнитного поля
- •3.3.2. Одночастотные методы
- •3.3.3. Двухчастотные методы
- •6 ‑ Образец; 7 – амперметр
- •3.4. Образцы для измерения эффекта Холла
- •3.5. Измерение эффекта Холла методом Ван дер Пау
- •4. Оптические методы измерения параметров полупроводников
- •4.1. Типы оптического поглощения
- •4.2. Аппаратура для исследования оптических свойств полупроводников
- •4.2.1. Характеристики оптических приборов
- •4.2.2. Источники излучения
- •4.2.3. Приемники излучения
- •4.2.4. Особенности основных типов спектральных приборов
- •4.3. Общие сведения о молекулярных спектрах
- •4.4. Оптический метод определения концентрации примеси из спектров поглощения
- •4.5. Образцы для измерений и определение их коэффициента поглощения
- •5. Методы исследования электрофизических параметров эпитаксиальных пленок
- •5.1. Метод окрашивания шлифов
- •5.2. Интерференционный метод измерения толщины пленок
- •На сильнолегированной подложке
- •5.3. Эллипсометрия. Эллипсометрический метод измерения толщины пленок
- •Света от чистой поверхности полупроводника (а) и от полупроводника с эпитаксиальным слоем (б)
- •5.4. Определение толщины пленки по дефектам упаковки
- •6. Измерение параметров неравновесных носителей заряда
- •6.1. Параметры неравновесных носителей заряда
- •6.2. Методы измерения дрейфовой подвижности
- •6.3. Методы измерения времени жизни
- •6.3.1. Измерение времени жизни по фотоэлектромагнитному эффекту
- •6.3.2. Измерения времени жизни методом модуляции проводимости в точечном контакте
- •5 ‑ Осциллограф
- •7. Методы контроля структуры материалов твердотельной электроники
- •7.1. Методы электронной микроскопии
- •7.1.1. Растровая электронная микроскопия
- •В кремний от их энергии
- •7.1.2. Просвечивающая электронная микроскопия
- •7.2. Методы рентгеновской спектроскопии
- •7.2.1. Методы рентгеновской топографии
- •7.2.2. Рентгеновский микроанализ
- •7.3. Методы электронной и ионной спектроскопии
- •7.3.1. Электронная спектроскопия для химического анализа (эсха)
- •Электрона в веществе от его энергии
- •7.3.2. Электронная оже-спектроскопия
- •7.3.3. Вторичная ионная масс-спектроскопия (вимс)
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
2.8.2. Бесконтактные индуктивные методы измерения удельного сопротивления
Физические основы индуктивного метода измерения удельного сопротивления заключаются в следующем. Установка для измерения удельного сопротивления индуктивным методом состоит из катушки, по которой протекает переменный ток, и регистрирующего устройства для определения величины и фазы этого тока. При измерениях удельного сопротивления исследуемый образец в виде слитков и стержней помещают в проходную катушку либо накладную катушку прижимают к поверхности исследуемого образца. В обоих случаях осуществляется индуктивная связь образца с катушкой индуктивности. При помещении цилиндрического образца в электромагнитное поле катушки в образце индуктируются вихревые токи. Эти токи в свою очередь создают противоположное по направлению магнитное поле, ослабляющее первоначальное, что ведет к уменьшению плотности тока по мере удаления от поверхности образца. При этом цилиндрический образец можно рассматривать как полый цилиндр с толщиной стенки , обладающий индуктивностью L2 и сопротивлением R2. Катушку индуктивности вместе с образцом можно представить эквивалентной схемой связанных контуров. Эквивалентная схема катушки индуктивности с помещенным в нее образцом имеет вид, приведенный на рис. 2.15.
При взаимодействии с образцом параметры катушки индуктивности изменяются: активное сопротивление возрастает на величину ΔR1, а индуктивное сопротивление уменьшается на величину Δ(wL1). Вносимое активное ΔR1 и реактивное Δ(wL1) сопротивления зависят от эквивалентного сопротивления образца R2, которое связано с его удельным сопротивлением. Это дает возможность определять удельное сопротивление образца на основе измерения параметров катушки индуктивности. Для упрощения методики измерений при использовании индуктивных методов пользуются калибровочными зависимостями, полученными на эталонных образцах. Величина погрешности измерений такая же, как в случае применения емкостных методов.
Рис. 2.15. Эквивалентная схема катушки индуктивности
с помещенным в нее образцом: L1 - индуктивность катушки,
R1 - сопротивление катушки; L2 - индуктивность образца,
R2 - сопротивление образца
К преимуществам индуктивного и емкостного методов измерения удельной проводимости относится независимость результатов измерений от наличия на поверхности образца тонких слоев с другой величиной удельной проводимости, так как вносимое сопротивление определяется сопротивлением всего объема образца. К недостаткам этих методов можно отнести: выполнение длительного и кропотливого процесса градуировки по эталонным образцам; большую глубину проникновения высокочастотного поля в полупроводник, что сильно снижает чувствительность метода.
3. Гальваномагнитные методы измерения параметров полупроводников
Гальваномагнитные явления - это кинетические явления, возникающие в твердых телах, в том числе полупроводниках, при совместном действии на них электрического и магнитного полей.
К гальваномагнитным явлениям относят:
- эффект Холла;
- магниторезистивный эффект, или магнитосопротивление;
- эффект Эттингсгаузена, или поперечный гальванотермомагнитный эффект;
- эффект Нернста, или продольный гальванотермомагнитный эффект.
Одно из наиболее изученных гальваномагнитных явлений - эффект Холла. Он является самым мощным методом исследования параметров полупроводников.