Способ определения параметров полупроводников

 

O n И С и Н И Е 4ОБО57

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

М. Кл. G 01п 21/00

Заявлено 04.11.1972 (№ 1744427/26-25) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 22.Х.1973. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 25.11 .1974

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий

УДК 621.382 (088.8) Авторы изобретения

В. В. Белов, В. М. Петров и Е. Н. Фигуровский

Заявитель

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

Изобретение относится к ооласти определения ширины запрещенной зоны и состава материалов (например, Cd..Íä —..Те, Pb«Sni-..Òå и др).

Известен способ определения ширины запрещенной зоны iH состава материала по красной границе внутреннего фотоэффекта.

Однако этот способ имеет малую чувствительность и точность ввиду необходимости использования средне- и длинноволновых излу- 10 чений. Кроме того, способ .не исключает ошибок вследствие влияния эффекта Бурштейна, теплового эффекта и т. д.

Цель изобретения — повышение чувствительности, точности и упрощение измерения 15 ширины запрещенной зоны и состава полупроводникового материала.

Для достижения цели используют явление ступенчатого роста ква.нтового выхода фотопроводимости или фотомагнитоэлектрического 20 эффекта за счет мпогофотонных процессов, а измерения проводят в видимой или ближней инфракрасной областях спектра, При этом на спектральных кривых фотопроводимости или фотомагнитоэлектрического эффекта проявляют- 2" ся изломы, спектральные положения которых однозначно соответствуют ширине запрещенной зоны и составу,мате риала.

Способ позволяет проводить измерения в технически удобной области спектра (видимой или ближней инфракрасной), где интенсивность источников излучения значительно выше, a,nðoöåäóðà эксперимента намного проще; два излома, по которым можно определить ширину запрещенной зоны и состав, соответствуют в рассматриваемых полупроводниках типа

СЙНд -«Те, РЫп —..Те и подобных им энергиям, приблизительно равным двойной и тройной ширине запрещенной зоны.

Благодаря повышению чувствительности критических точек к составу и перемещению области измерений в спектральный диапазон, где интенсивность излучения выше, а дисперсия оптической аппаратуры .ниже, точность определения ширины запрещенной зоны и состава образца прп условии постоянства чувствнтc;IhnocTH усилительной схемы повышается примерно в 10 раз по сравнению с методом определения ширины запрещенной зоны и состава материала по красной границе фотоэффекта.

Кроме того, предлагаемый способ отличается от метода определения состава материала по измерению плотности и от химикос пектральното метода тем, что имеется возможность анализировать малые участки образцов без их разрушения.

Пример определения состава материала

С 1. Нр-.Те при хм0,2. Изменение содер жання в материале кадмия на 1 ат., вызывает сме

405057

Составитель А. Кот

Редактор И. Орлова

Техред Л. Богданова

Корректор А. Васнлъева

Занан 999 Изд. М 1082 Тираж 755 Подггнсиое

1ЛНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

Москва, >К-35, Раушская наб., д. 4/5

Обл. тнн. Костромского упразленн"; издательств, иолиграфни и книжной торговли щенпе красной границы фотоэффекта примерно на 16 Мэв, тогда как энергия основного излома смещается па -50 Мэв. При этом измерения ведутся уже не при Х,=10 икм, а при

Х=З .чк и, где, например, интенсивность излучения обычно,применяемых источников и спектральных приборов в 10з раз выше. Это позволяет определять х с точностью 0,003 против 0,02 для метода красно11 границы, что, кроме того, улучшает возможности определения однородности ооразцов.

Предмет изобретения

Способ определения параметров полупроводников, например, ширины запрещенной зоны и состава материала, путем облучения электромагнитным излучением с последующей регистрацией фотопроводи мости, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и

5 точности, а также упрощения измерений,,материал полупроводника облучают электромагнитным излучением из области спектра многофотонного поглощения и по изломам спектральных кривых фотопроводимости, обуслов10 ленным ступенчатым ростом квантового выхода фотопроводимости, судят о ширине запрещенной зоны и о составе материала.