目錄
前言
第1 章電阻率測試 1
1.1 探針法 1
1.1.1 半導(dǎo)體材料的電阻率和載流子濃度 1
1.1.2 探針法測試電阻率的基本原理 3
1.1.3 四探針法的測試設(shè)備 14
1.1.4 樣品制備及測試過程注意事項 16
1.1.5 四探針測試的應(yīng)用和實例 19
1.2 元接觸法 20
1.2.1 元接觸法測試原理 21
1.2.2 元接觸式渦流法測試設(shè)備 24
1.2.3 樣品制備及測試過程注意事項 26
1.2.4無接觸測試的應(yīng)用和實例 27
參考文獻 28
第2 章擴展電阻測試 31
2.1 擴展電阻測試的基本原理 31
2 1.1 單探針結(jié)構(gòu)擴展電阻的測試原理 32
2 1.2 二探針和主探針結(jié)構(gòu)的測試原理 34
2.1.3 三種探針結(jié)構(gòu)形式的比較 37
2.2 擴展電阻測試系統(tǒng) 37
2.3 擴展電阻測試的樣品 39
2.3.1 擴展電阻法樣品的磨角 39
2.3.2 擴展電阻法樣品的制備 40
2.4擴展電阻測試的影響因素 41
2.4.1 擴展電阻法測量過程中應(yīng)注意的問題 41
2.4.2 擴展電阻法測量淺結(jié)器件結(jié)深和雜質(zhì)分布時應(yīng)注意的問題 43
2.5 擴展電阻測試的應(yīng)用和實例 44
2.5.1 硅晶體電阻率微觀均勻性的測量 44
2.5.2 硅晶體中氧濃度及其分布的測量 44
2.5.3 硅晶體離子注人層的測試 47
2.5.4 硅外延層厚度和載流子濃度的測試 48
2.5.5 硅歸結(jié)和器件結(jié)構(gòu)的測試 50
2.5.6 硅晶體中雜質(zhì)擴散特性的測試 51
參考文獻 53
第3 章少數(shù)載流子壽命測試 54
3.1 少數(shù)載流子的壽命 54
3.1.1 非平衡載流子的產(chǎn)生 54
3 1.2 非平衡載流子壽命 54
3.2 少數(shù)載流子壽命測試的基本原理和技術(shù) 59
3.2.1 少數(shù)載流子壽命的測試 59
3.2.2 直流光電導(dǎo)衰退法 59
3.2.3 高頻光電導(dǎo)衰退法 65
3.2 4表面光電壓法 68
3.2 5少子脈沖漂移法 69
3.3 微波光電導(dǎo)衰退法 71
3.3.1 微波光電導(dǎo)測試基本原理 71
3.3.2 微波光電導(dǎo)測試系統(tǒng)和設(shè)備 74
3.3.3 微波光電導(dǎo)測試樣品 77
3 3.4微波光電導(dǎo)測試影響因素 77
3.3.5微波光電導(dǎo)測試的應(yīng)用和實例 84
參考文獻 92
第4 章少數(shù)載流子擴散長度測試 93
4.1 表面光電壓測試原理 94
4 1.1 古德曼關(guān)系 94
4 1.2 少子擴散長度 98
4 1.3 理論修正 102
4.2 表面光電壓測試系統(tǒng) 106
4.3 表面光電壓測試樣品和測試工藝 108
4.3.1 測試樣品 108
4.3.2 測試工藝 110
4.4表面光電壓測試影響因素 110
4.4.1 吸收系數(shù) 111
4.4.2 反射率 111
4.4.3 探針及光斑直徑 111
4.4.4溫度 112
4.4.5 表面復(fù)合 112
4.4.6 陷阱 112
4.4 7 掃描方式 112
4.5 表面光電壓測試的應(yīng)用和實例 113
4.5.1 硅片中的Fe濃度測試
4.5 2 多晶硅薄膜性能表征 115
4.5.3 化合物半導(dǎo)體InP性能表征 116
參考文獻 117
第5章霍爾效應(yīng)測試 120
5.1 霍爾效應(yīng)的基本理論 120
5 1.1 霍爾效應(yīng)的基本原理 120
5 1.2 范德堡測試技術(shù) 122
5.2 霍爾效應(yīng)的測試系統(tǒng) 125
5.2.1 霍爾效應(yīng)測試儀的結(jié)構(gòu) 125
5.2.2 霍爾效應(yīng)儀的靈敏度 126
5.3 霍爾效應(yīng)的樣品和測試斗 127
5.3.1 霍爾效應(yīng)測試的樣品結(jié)構(gòu) 127
5.3.2 霍爾效應(yīng)測試的測準條件 128
5.3.3 霍爾效應(yīng)測試步驟 130
5.4霍爾效應(yīng)測試的應(yīng)用和實例 131
5.4.1 硅的雜質(zhì)補償度測量 131
5.4.2 ZnO 的載流子濃度、遷移率和補償度測量 134
5.4.3 硅超淺結(jié)中載流子濃度的深度分布測量 135
參考文獻 138
第6 章紅外光譜測試 1399
6.1 紅外光譜測試原理 139
6 1.1 紅外光譜測試的基本分類 139
6 1.2 傅里葉變換紅外光譜測試的基本原理 140
6 1.3傅里葉變換紅外光譜測試的特點 142
6.2 傅里葉變換紅外光譜的測試系統(tǒng) 143
6.3 紅外光譜測試的樣品和影響因素 146
6.3.1 測試樣品制備 146
6.3.2 測試影響因素 146
6.4傅里葉紅外光譜的應(yīng)用和實例 147
6.4.1 硅晶體中雜質(zhì)和缺陷的測量 147
6.4 2 呻化嫁中雜質(zhì)和缺陷的測量 163
6.4.3 錯中雜質(zhì)的測量 168
6.4.4氮化嫁中雜質(zhì)的測量 170
參考文獻 171
第7 章深能級瞬態(tài)譜測試 173
7.1 深能級瞬態(tài)譜測試的基本原理 174
7 1.1 陷阱中心的基本電學(xué)性質(zhì) 174
7 1.2 陷阱對自由載流子的悴獲和發(fā)射 175
7 1.3 陷阱中心引起的電容瞬態(tài)變化177
7.2 深能級瞬態(tài)譜測試技術(shù) 182
7.2.1 Boxcar 技術(shù)182
7.2.2 雙脈沖Boxcar 技術(shù)184
7.2.3 Lock-in 技術(shù) 185
7.2.4 CC-DLTS技術(shù)187
7.2.5 傅里葉變換DLTS技術(shù) 188
7.2.6 Lap1ace 轉(zhuǎn)換的DLTS技術(shù) 190
7.2.7 光生電導(dǎo)DLTS技術(shù)192
7.2.8 掃描DLTS技術(shù) 194
7.3 深能級瞬態(tài)譜測試信號的分析 195
7.3.1 俘獲截面和能級位置的測量195
7.3.2 陷阱深度分布的測量 197
7.3.3 電場效應(yīng)和德拜效應(yīng)的測量 197
7.3.4擴展缺陷的DLTS 譜特征 199
7.4深能級瞬態(tài)譜測試系統(tǒng)及品質(zhì)因子 200
7.4.1 DLTS 測試系統(tǒng) 200
7.4.2 DLTS 測試系統(tǒng)的品質(zhì)因子 201
7.5 深能級瞬態(tài)譜測試樣品 203
7.5.1 DLTS 樣品要求 203
7.5.2 歐姆接觸 204
7.5.3 肖特基接觸 205
7.6 深能級瞬態(tài)譜測試的應(yīng)用和實例 205
7.6.1 GaAs 薄膜缺陷的測量 205
7.6.2 硅晶體點缺陷的測量 209
7.6.3 硅晶體金屬雜質(zhì)的測量 212
7.6.4硅晶體位錯和氧化誘生層錯的測量 215
7.6 呈硅晶體氧沉淀的測量 218
7.6.6 SDLTS 的應(yīng)用實例 219
參考文獻 221
第8 章E 電子湮沒譜測試 223
8.1 正電子湮沒的基本原理 223
8.1.1 正電子湮沒的過程 224
8 1.2 正電子湮沒譜 227
8.2 正電子湮沒的測試和系統(tǒng) 2322
8.2.1 未經(jīng)調(diào)制的正電子技術(shù) 232
8.2.2 慢正電子技術(shù).234
8.3 正電子湮沒譜測試的應(yīng)用和實例 236
8.3.1 空位點缺陷的測量 236
8.3.2 空位-雜質(zhì)復(fù)合體的測量 239
8.3.3 空洞(void)的測量 241
8.3.4負離子及位錯的測量 243
參考文獻 246
第9 章光致熒光譜測試 248
9.1 光致熒光的基本原理 249
9 1.1 光致熒光基本概念 249
9 1.2 熒光輻射壽命和效率 251
9 1.3 半導(dǎo)體材料中的輻射復(fù)合 252
9.2 光致熒光譜測試技術(shù) 261
9.2.1 光致熒光譜特征 261
9.2.2 光致熒光譜類型 263
9.3 光致熒光測試系統(tǒng)和樣品 269
9.3.1 光致熒光測試系統(tǒng) 269
9 3 2 測試樣品 271
9.3.3 光譜校正 272
9.4光致熒光譜測試的應(yīng)用和實例 273
9.4.1 雜質(zhì)及其濃度的測量 273
9 4 2 化合物組分的測量 274
9.4.3 成分均勻性的測量 275
9.4.4位錯的測量和表征 276
9.4.5 晶體質(zhì)量的表征278
9.4.6 納米半導(dǎo)體材料的測量279
參考文獻 281
第10 章紫外可見吸收光譜測試 284
10.1 光吸收的基本原理 2844
10.1.1 光的吸收 284
10.1.2 朗伯-比耳定律 285
10.1.3 固體中光的吸收規(guī)律 287
10 1.4 半導(dǎo)體材料中光的吸收規(guī)樣 288
10.2 紫外一可見光分光光度測試原理 290
10.2.1 紫外可見光分光光度計 290
10.2.2 紫外可見光分光光度計測試原理 291
10.3 紫外一可見光分光光度計系統(tǒng) 291
10.3.1 紫外可見光分光光度計構(gòu)成 291
10.3.2 紫外-可見光分光光度計發(fā)展.田 293
10.4紫外可見吸收光譜測試的應(yīng)用和實例 294
10.4.1 能帶帶隙的測量 294
10.4.2 摻雜劑濃度的測量 296
10.4.3 納米半導(dǎo)體尺寸的測量 298
10.4.4 納米半導(dǎo)體材料的生長監(jiān)控 300
參考文獻 301
第11 章電子束誘生電流測試 303
11.1 電子束誘生電流測試的基本原理 304
11.1.1 多余載流子的產(chǎn)生 304
11.1.2 載流子漂移和擴散 306
11.1.3 載流子復(fù)合 306
11.1.4 電流信號收集 307
11.1.5 EBIC 襯度和分辨率 309
11.1.6 EBIC 襯皮圖像的理論模型 309
11.2 電子束誘生電流測試半導(dǎo)體參數(shù)的原理 310
11.2.1 Y、數(shù)載流子擴散長度 310
1 1.2.2 表面復(fù)合速率 313
1 1.2.3 摻雜雜質(zhì)條紋襯度 314
11.3 電子束誘生電流測試缺陷和雜質(zhì)的原理 315
11.3.1 缺陷EBIC襯度的起源 315
1 1.3.2 缺陷EBIC襯度的理論模型 316
1 1.3.3缺陷的EBIC襯度與溫度的關(guān)系(C-T 曲線) 317
1 1.3 4缺陷EBIC襯度與注人的關(guān)系(C鳴曲線) 318
11.4 電子束誘生電流測試系統(tǒng)和樣品 319
11.4.1 EBIC 測試系統(tǒng) 319
11.4.2 EBIC 測試樣品 319
11.5 電子束誘生電流測試的應(yīng)用和實例 321
11.5.1 位錯的EBIC測試 321
1 1.5.2 層錯的EBIC測試 323
11.5.3 晶界的EBIC測試 324
1 1.5 4氧雜質(zhì)的EBIC測試 330
1 1.5 5金屬雜質(zhì)的EBIC測試 332
1 1.5.6 氫鈍化效果的測試 333
11 當(dāng)pn結(jié)二極管漏電流測試 335
11.5.8 MOS 結(jié)構(gòu)的EBIC 測試 336
1 1.5.9 其他半導(dǎo)體材料和器件的測試 341
參考文獻 345
第1口2 章I-V 和C-V 測試 352
12.1 I-V 測試的基本原理 353
12.2 C-V測試原理 356
12.2.1 pn 結(jié)構(gòu)c-V測試原理 356
12.2.2 肖特基結(jié)的c-V特性 360
12.2.3 MIS 結(jié)構(gòu)的c-V特性 362
12.3 I-V和c-V測試系統(tǒng) 369
12.4 I-V和c-V測試的樣品和影響因素 370
12.4.1 I-V和c-V的樣品制備 370
12.4.2 C-V測量的影響因素 372
12.5 I-V 和C-V測量的應(yīng)用和實例 373
12.5.1 金半(金屬一半導(dǎo)體)接觸類型的確定 373
12.5 2 太陽電池參數(shù)的測量 374
12 5 3 半導(dǎo)體材料電阻率的測量 375
12.5.4半導(dǎo)體材料導(dǎo)電類型的確定 .376
12.5.5 摻雜濃度的測量 376
12.5.6 肖特基勢壘高度的確定 379
12.5 7 歸結(jié)串聯(lián)電阻的測量 380
參考文獻 381