半导体材料测试与分析

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划半导体材料测试与分析　　半导体物理与器件　　实　　验　　报　　告　　姓名：刘秦华学号：　　半导体物理与器件实验报告　　学号：姓名：刘秦华　　实验内容：　　(1)光学显微镜下观察MOS，并测量其面积；　　(2)四探针法测量金属的方块电阻；　　(3)测量金属氧化层的厚度tox；　　(4)探针法测量MOS的高频CV曲线，判断半导体导电类型。　　实验仪器：　　XZT-2A四探针测量仪　　AgilentE498

2、0APrecisionLCRMeter测量仪　　高倍光学显微镜　　分析用电脑2台　　实验原理：目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　用光学显微镜观察，用软件计算测量MOS的面积　　四探针法测量金属的方块电阻　　四探针法是一种简便的测量电阻率的方法。对于一般的线性材料，我们常常用电阻来表征某一段传输电流的能力，其

3、满足以下关系式：lR???(式1-1)s　　其中ρ、l和s分别表示材料本身的电阻率、长度和横截面积。对于某种材料ρ满足关系式：　　??(neq?n?nhq?h)?1(式1-2)　　ne、nh、un、uh和q分别为电子浓度、空穴浓度、电子迁移率、空穴迁移率和基本电荷量。　　对于具有一定导电性能的薄膜材料，其沿着平面方向的电荷传输性能一般用方块电阻来表示，对于边长为l、厚度为xj方形薄膜，其方块电阻可表示为：R??ll????slxjxj(式1-3)　　即方块电阻与电阻率ρ成正比，与膜层厚度xj成反比，而与正方形边

4、长l无关。　　方块电阻一般采用双电测电四探针来测量，测量装置如图3-4所示。四根由钨丝制成的探针等间距地排成直线，彼此相距为s(一般为几个mm)。测量时将针尖压在薄膜样品的表面上，外面两根探针通电流I(一般选取~2mA)，里面的两探针用来测量电压V，通常利用电位差计测量。　　图3-4双电测电四探针测量薄膜方块电阻结构简图目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制

5、定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　当被测样品的长度和宽度远远大于探针间距，薄膜方块电阻具体表达式为：　　R□?cV(式1-4)I　　即薄膜的方块电阻和外侧探针通电流后在内探针处产生的电位差大小有关。如果样品的线度相对探针间距大不多时，上式中的系数c必须加以适当的修正，修正值与被测样品的形状和大小有关。　　根据高频下CV特性曲线判断半导体类型　　根据其曲线形状判断　　半导体C-V测量基础　　C-V测量为人们提供了有关器件和材料特征的大量信息　　通用测试　　电容-电压测试广泛用于测量半导体参数，尤其是

6、MOSCAP和MOSFET结构。此外，利用C-V测量还可以对其他类型的半导体器件和工艺进行特征分析，包括双极结型晶体管、JFET、III-V族化合物器件、光伏电池、MEMS器件、有机TFT显示器、光电二极管、碳纳米管和多种其他半导体器件。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　这类测量的基本特征非常适用于各种应用

7、和培训。大学的研究实验室和半导体厂商利用这类测量评测新材料、新工艺、新器件和新电路。C-V测量对于产品和良率增强工程师也是极其重要的，他们负责提高工艺和器件的性能。可靠性工程师利用这类测量评估材料供货，监测工艺参数，分析失效机制。　　采用一定的方法、仪器和软件，可以得到多种半导体器件和材料的参数。　　从评测外延生长的多晶　　开始，这些信息在整个生产链中都会用到，包括诸如平均掺杂浓度、掺杂分布和载流子寿命等参数。在圆片工艺中，C-V测量可用于分析栅氧厚度、栅氧电荷、游离子和界面阱密度。在后续的工艺步骤中也会用到这

8、类测量，例如光刻、刻蚀、清洗、电介质和多晶硅沉积、金属化等。当在圆片上完全制造出器件之后，在可靠性和基本器件测试过程中可以利用C-V测量对阈值电压和其他一些参数进行特征分析，对器件性能进行建模。　　半导体电容的物理特性　　MOSCAP结构是在半导体制造过程中形成的一种基本器件结构。尽管这类器件可以用于真实电路中，但是人们通常将其作为一种测试结构集成在制造工艺中。由于这种结构比较简单而且