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《GB-T11068-1989 砷化镓外延层载流子浓度电容-电压测量方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、中华人民共和国国家标准砷化稼外延层载流子浓度6811068--89电容一电压测量方法GalliumarsenideepitaxiallayerDeterminationofcarrierconcentrationVoltage-capacitancemethod1主题内容与适用范围本标准规定了砷化稼外延层载流子浓度电容一电压法的测量方法。本标准适用于砷化稼外延层及体材料中载流子浓度的测量。测量范围;1X1011_5X10"em-s口2术语2.1击穿电压当反向偏压增加到某一值时，肖特基结就失去阻挡作用，反
2、向电流迅速增大时的电压值。2.2接触面积汞探针与试样表面的有效接触面积2.3势垒电容半导体内垂直于接触面的空间电荷区的电容。2.4势垒宽度起势垒作用的空间电荷区的线性宽度。2.5载流了浓度纵向分布自半导体表面向体内垂直方向上载流子浓度与深度的对应关系。乙方法原理汞探针与砷化稼表面接触形成肖特基势皇，当反向偏压增大时，势垒区向砷化稼内部扩展用高频小讯号测量某一反向偏压下的势垒电容(C(F)及由反向偏压增量,V(V)引起的势垒电容增量AC(F)根据式(1)和式(2)计算出势垒扩展深度(X)和其相应的载流子浓
3、度〔N(A))二一eoCeANM=扁(一AC⋯(2〕式中:k一势垒扩展宽度,um;N以)一载流子浓度,cm-',中国有色金属工业总公司1989一01一28批准1990一02一01实施GB11068一89A—汞一砷化镶接触面积,m',e=真空介电常数，其值为8，.859xX10-'},F/m;e—砷化稼相对介电常数，其值为13.18;“一单位电荷，其值为1.602X10"9,C仪器4.1电容仪或电容电桥飞量程为1-v1000pF,其精度应优干满刻度的1%，测量频率为。.}MHz,jllI试讯号小于25mV
4、4.2数字电压表灵敏度应优于1mV,精度应优于满刻度的0.5%,输入阻抗不小于}0m44.3直流电源:电压0-100v，连续可调，波纹系数不大于0.03环或波纹电压小于3mV4.4晶体管特性图示仪灵敏度优于10PA/cm4.5标准电容A和B;A和B电容量分别为10pF和}00pF，在测量频率下其精度均优f"0.25%。汞探针样品台:应能屏蔽光和电磁干扰，汞探针能上卜调h测量显微镜:标尺精度优于0.5%。试样5.1砷化稼单品片5.1.1样品经机械抛光后在H,SO,:H,O,eH,O=3:111(体积比)溶
5、液中腐蚀10s.用去离子水冲洗5.1.2在温度1502000C氮气流里烘干10min5.2砷化稼外延片使用清洁光亮的原生长表面。5.3欧姆电极的制备5.3.1低阻衬底试样，在其背面涂水，紧贴在金属样品台上。由于背而一水一样品台引起的容抗，远较势垒电容的容抗小，测得的电容可认为是势垒电容5.3.2高阻衬底试样的欧姆电极应做在低阻外延层上。电极材料用锢(在氮气流里于400C合金化5mint或嫁一锢合金5.4可测外延层厚度范围5.4.1可测最小厚度受起始测量偏压下势垒宽度的限制，可测最大厚度受肖特基结击穿电压
6、限制，两者与载流子浓度的依赖关系如图1所示。GB11068一89卜﹂-丹汀/令孕II书宽度。二‘uXu砷化嫁势垒宽度的特性图1砷化稼势垒宽度、击穿电压与载流子浓度的关系曲线5.4.2若外延层厚度大于可测最大厚度，外延层载流子浓度需逐层腐蚀测量。5·5汞探针的制备5.5.1取直径为Imm，长4cm的银丝，一端连接外引线，另一端用环氧树脂封入约5mm长的玻璃毛细管内，银丝露出端面，磨平，用去离子水清洗干净，沾卜一滴汞，即成汞探针。汞表面应清洁注:汞及其蒸气是有毒物质应有相应的防护措施操作应在通风条件下进行测
7、量步骤6.1测试环境环境温度为23士2'C;环境相对湿度小于80%6.Z电容仪的校准6.2.1把长度适当的屏蔽电缆接到电容仪上(此时电缆应不与标准电容连接)，调节电容仪零点6.2.2将电缆与标准电容A连接，测量并记录电容值(pF),拆除标准电容A,6.2.3将电缆与标准电容B连接，测量并记录电容值(pF)，拆除标准电容B6.2.4如果电容仪读数低于4.5条要求，应按说明书调整。6.3测量试样击穿电压6.31低阻衬底试样，在其背面涂水.紧贴在金属样品台上。若为高阻衬底试样，应使欧姆电极‘。金属GB1106
8、8一89样品台形成良好接触然后使汞探针与试样表而接触，借助显微镜调节接触面积6.3.2用屏蔽电缆将试样欧姆电极和汞探针分别与晶体管特性图示仪的待侧品体管插座e和c连接〔在PNP晶体管测量状态下)，观测试样反向特性，测量并记录击穿电压1。的值6.3.3根据反向特性及击穿电压的观测结果检验肖特基势垒是否形成6.3.4将汞探针电压降到零，提升汞探针。6.4测量势垒电容6.4.1将样品台与电容仪连接。电容仪的低端与试样欧姆电极连接，其高端与汞探针连
