Фотоэлектрический способ измерения микронеоднородности удельного сопротивления
1L ..
L выищи еовитскии O П Я- (»" А Н И
397860
Социалистических
Республик
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
M. Кл. G 01г 31/26
Н Oll 7/00
Заявлено 27.XI.1970 (№ 1494622/26-25) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 17.1Х.1973. Бюллетень № 37
Дата опубликования описания 29.1.1974
Государственный комитет
Совета Министров СССР но делам изооретений и открытий
УДК 621.382.002(088.8) Авторы изобретения
В. В. Воронков, В. Л. Зелезецкий и Х. И. Макеев
Подольский химико-металлургический завод
Заявитель
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ
МИКРОН ЕОДНОРОДНОСТИ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
ПОЛУПРОВОДНИКОВ т = +2Х, Изобретение относится к способам измерения электрофизических параметров полупроводников.
Известны способы измерения микронеоднородности удельного сопротивления полупроводников, основанные на измерении локальной фотопроводимости в исследуемом образце при сканировании его узким пучком излучения.
Недостатком этих способов является низкая разрешающая способность у, ограничиваемая условием: где 6 — ширина световой полоски или диаметр светового пятна;
J- — диффузионная длина неосновных носителей заряда.
Цель изобретения повышение линейной разрешающей способности измерений.
Согласно предлагаемому способу, к образцу прикладывают электрическое поле такой величины, чтобы длины смещения нсосновных носителей заряда от места их генерации в направлении, противоположном направлению силы, действующей на эти носители в прикладываемом поле, была не»eIIee чем в 10 раз меньше необходимого значения линейной разрешающей способности вдоль направления сканирования.
Сигнал фотопроводи мости, снимаемый с образца, дифференцируется по времени сканирования, что при соответствующем масштабе равносильно дифференцированию по координате сканирования Х,. В результате получают сигнал, пропорциональный удел ному сопротивлению р(Хо):
10 где плюс для и-типа проводимости; минус для р-типа проводимости;
l — заряд электрона;
G — полное число носителей, создаваемых
15 светом в единицу времени;
S — сечение образца;
Uo, рн — подвижность, соответственно, основных и неосновных носителей; р(Х,) — удельное сопротивление в месте на20 хождения световой полоски;
v — изменение напряжения, снимаемого с образца.
П р и и ер. Образец кремния размерами
0,2;и, 0,2х, 1 см р=1800 ом см вырезали вдоль оси роста пз монокристалла, полученного бестигсльной зонной плавкой. На торцы образца затем были нанесены омические контакты, и оба конца образца затемнены на
30 расстоянии 2 мм от контакта, 397860
Составитель М. Ленешкина
Текред Т. Курилко
Корректор А. Дзесова
Редактор T. Орловская
Заказ 50/17 Изд. М 16 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Образец сканировали по длине модулированной с частотой 18 кгц полоской излучения шириной 50 мк, с длиной волны 1,1 мк. Скорость сканирования, осуществляемого перемещением образца при помощи электродвигателя, 2,2 мм/мин, к образцу прикладывали электрическое поле 50 в/см.
Сигнал с образца усиливали селективным микровольтметром, настроенным на частоту
18 кгц, детектировали однополупериодным детектором, усиливали по постоянному току электрометрическим усилителем, дифференцировали R — С-цепочкой и записывали самопишущим милливольтметром, лента которого перемещалась со скоростью 90 мм/мин.
По оси ординат откладывалась в каждый момент величина, пропорциональная удельному сопротивлению образца в области, где находилась в этот момент полоска излучения.
Полярность прикладываемого поля соответствует выносу неосновных носителей слева направо. Длина диффузионного смещения неосновных носителей против силы, действующей на эти носители в приложенном поле, 5 мк. Область усреднения 55 мк. Длина смещения неосновных носителей вдоль поля
7,5 см.
Мощность, выделяемая на образце электрическим током, протекающим под действием приложенного поля, равна 0,05 вт и не вызывает заметного разогрева образца.
В результате было получено на расстоянии
4 мм от контакта o> — — 960 ом см, на расстоянии 4,3 мм р2 — — 2100 ом см (при известном способе измерения о1 —— рз — — 1800 ом см) .
Предмет изобретения
Фотоэлектрический способ измерения микронеоднородности удельного сопротивления полупроводников, включающий приложение к образцу с постоянным сечением постоянного электрического поля, сканирование образца пучком излучения вдоль направления прохождения электрического тока и измерение сигнала фотопроводимости, отличающийся тем, что, с целью повышения линейной разрешающей способности измерения, напряженность электрического поля поддерживают
20 такой, чтобы длина диффузионного смещения неосновных носителей от места генер ации в направлении, противоположном направлению силы, действующей на эти носители в прикладываемом поле, была не менее чем в
10 раз меньше необходимого значения линейной разрешающей способности вдоль направления сканирования, а получаемый сигнал фотопроводимости дифференцируют по времени сканирования.
