GB/T 14146-1993 硅外延层载流子浓度测定 汞探针电容-电压法

中华人民共和国国家标准

硅外延层载流子浓度测定

汞探针电容一电压法GB/T14146一93

Silicon.epitaxiallayers-Determinationofcarrierconcentration-

Mercuryprobe

Valtage-capacitancemethod

1主题内容与适用范围

本标准规定了硅外延层载流子浓度汞探针电容-电压测量方法。

本标准适用于同质的硅外延层载流子浓度测量。测量范围为10;1^,10;,cm-,

2方法原理

汞探针与硅外延片表面接触，形成一个肖特基势垒在汞探针一与硅外延片之间加一反向偏压，结的

势垒宽度向外延层中扩展。结的势垒电容(C)及其随电j}(V)的变化率(do/dv)与势垒扩展宽度(，)

和其相应的载流子浓度CN(x)〕有如下关系:

N(x)二…(1)

,EOEA'卜ddoz.

=E.E·AIC。。.〔2

式中:二-一势垒扩展宽度'PM;

N(x)—载流子浓度，cm',

e—电子电荷1.602X10-",C;

:—硅的相对介电常数，其值为11.75;

‘-一真空介电常数，其值为8.859X10-",F/cm;

A一一汞一硅接触面积,cm20

:?要测得(',dc/d。和A，便可由式(1)和式(2)计算得到势垒扩展宽度二处的N(c)

3试剂与材料

3.1氢氟酸(p1.15g/mL)，化学纯

3.2硝酸(p1.45g/ML)，化学纯。

cm(25'C)

3.3去离子水，电阻率大于2Mn·

3.月汞纯度大于99.99%o

3.5氮气，纯度大于99.5%a

国家技术监督局1993一02一06批准1993一10一0，实施

GB/T14146一93

4测量仪器

4.飞电容仪或电容电桥量程为1^-1000pF,其精度不低于1。级测垦频率为。.L-1M11"直流电

压为-1200V,高频交流电压不大于250mV

4.2数字电压表:其精度不低干。5‘级，输入阻抗大于飞Mn

4.3直流电源:输出电压为。一200V，连续可调，电压波动小大1`1%a

4.4直流电流表:量程为。-2a,,iAo

4.5标准电容A和B,A和B电容量分别为10pF和100pF，在测量频率卜其精度不低)-n.2},

4.6双筒显微镜:带有测微标尺.长1mm,最小分度值为。.01mm