JP2015028463A - Thermal stimulation current measuring device, thermal stimulation current measuring program, and thermal stimulation current measuring method - Google Patents

Thermal stimulation current measuring device, thermal stimulation current measuring program, and thermal stimulation current measuring method Download PDF

Info

Publication number
JP2015028463A
JP2015028463A JP2014045295A JP2014045295A JP2015028463A JP 2015028463 A JP2015028463 A JP 2015028463A JP 2014045295 A JP2014045295 A JP 2014045295A JP 2014045295 A JP2014045295 A JP 2014045295A JP 2015028463 A JP2015028463 A JP 2015028463A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
measurement
sample
condition
thermal stimulation
thermally stimulated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014045295A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6242718B2 (en
Inventor
泰生 平山
Yasuo Hirayama
泰生 平山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rigaku Denki Co Ltd
Rigaku Corp
Original Assignee
Rigaku Denki Co Ltd
Rigaku Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rigaku Denki Co Ltd, Rigaku Corp filed Critical Rigaku Denki Co Ltd
Priority to JP2014045295A priority Critical patent/JP6242718B2/en
Publication of JP2015028463A publication Critical patent/JP2015028463A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6242718B2 publication Critical patent/JP6242718B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a measurement condition suitable for a sample as measuring object easily and quickly, and to perform an appropriate TSC measurement according to the obtained measurement condition.SOLUTION: A thermal stimulation current measuring device for performing thermal stimulation current measurement to a sample 11 as measuring object includes: condition extraction means 45 for obtaining a measurement condition required for performing thermal stimulation current measurement to the sample 11; condition registration means 46 for registering the measurement condition obtained by the condition extraction means 45 in a predetermined data storage area 44; and measurement performing means 41 for performing thermal stimulation current measurement to the sample 11 while using the measurement condition registered in the data storage area 44 by the condition registration means 46.

Description

本発明は、熱刺激電流測定を行う際に用いられる熱刺激電流測定装置、熱刺激電流測定プログラムおよび熱刺激電流測定方法に関する。   The present invention relates to a thermally stimulated current measuring apparatus, a thermally stimulated current measuring program, and a thermally stimulated current measuring method used when performing thermally stimulated current measurement.

熱刺激電流(Thermally Stimulated Current:TSC)測定は、試料に電界を加えることにより試料内部に分極や電荷トラップを生じさせ、主に昇温過程での脱分極現象や脱トラップ現象で生じる電流を検出する測定手法である(例えば、非特許文献1参照)。TSC測定によれば、例えば、高分子材料の微小なガラス転移をはじめ、様々な緩和現象や分散性の評価ができ、さらに帯電、誘電、絶縁などの電気的特性も測定可能である。また、例えば、紫外から赤外領域、レーザ光などの照射システムにより、光励起後の脱トラップ電流を測定することも可能である。以上のことから、TSC測定については、高分子材料、トナー、医薬品、有機無機半導体等、様々な種類の試料が測定対象となり得る。   Thermally stimulated current (TSC) measurement causes polarization and charge trapping inside the sample by applying an electric field to the sample, and mainly detects the current generated by the depolarization and detrapping phenomena during the heating process. (For example, refer nonpatent literature 1). According to the TSC measurement, various relaxation phenomena and dispersibility can be evaluated including, for example, a minute glass transition of a polymer material, and electrical characteristics such as charging, dielectric, and insulation can be measured. Further, for example, the detrapping current after photoexcitation can be measured by an irradiation system such as an ultraviolet to infrared region or a laser beam. From the above, for TSC measurement, various types of samples such as polymer materials, toners, pharmaceuticals, and organic / inorganic semiconductors can be measured.

日本学術振興会情報科学用有機材料第142委員会C部会編、「有機半導体デバイス−基礎から最先端材料・デバイスまで−」、オーム社、2010年10月、p.429−449Japan Society for the Promotion of Science, Organic Materials for Information Science, 142nd Committee, Section C, “Organic Semiconductor Devices—From Basics to Advanced Materials and Devices”, Ohmsha, October 2010, p. 429-449

ところで、様々な試料が測定対象となり得るTSC測定を適切に行うためには、そのTSC測定を、測定対象となる試料に適した測定条件で行う必要がある。例えば、測定対象となる試料が有機半導体であり、その有機半導体に対してTSC測定でトラップ準位導出を行う場合であれば、有機半導体のトラップ準位導出に適した測定条件を設定する必要がある。ここで、測定条件としては、代表的なものとして、TSC測定を行う際に試料に印加する印加電圧の大きさ、当該印加電圧の印加時間、当該印加電圧の印加終了から試料の昇温開始までの保持時間等が挙げられる。   By the way, in order to appropriately perform TSC measurement in which various samples can be measured, it is necessary to perform the TSC measurement under measurement conditions suitable for the sample to be measured. For example, if the sample to be measured is an organic semiconductor and the trap level is derived by TSC measurement for the organic semiconductor, it is necessary to set measurement conditions suitable for deriving the trap level of the organic semiconductor. is there. Here, as typical measurement conditions, the magnitude of the applied voltage applied to the sample when performing TSC measurement, the application time of the applied voltage, from the end of application of the applied voltage to the start of temperature rise of the sample For example, the retention time.

しかしながら、TSC測定を行う際の測定条件は、従来、測定実施者(例えば、測定装置のオペレータ)が経験則に基づいて決定し測定装置への設定等を行うことが一般的であり、そのために必ずしも測定対象となる試料に適した測定条件が設定されるとは限らず、また条件出しのために多くの時間を要してしまうことも考えられる。特に、未知材料からなる試料が測定対象となる場合には、さらに煩雑な条件の絞込みや再現性の検証など、多くの工数(手間)を投入する必要が生じてしまう。   However, conventionally, measurement conditions for performing TSC measurement are generally determined by a measurement operator (for example, an operator of the measurement apparatus) based on an empirical rule and set in the measurement apparatus. Measurement conditions suitable for the sample to be measured are not always set, and it may take a lot of time to determine the conditions. In particular, when a sample made of an unknown material is an object to be measured, it is necessary to invest a lot of man-hours (labor) such as narrowing down more complicated conditions and verifying reproducibility.

そこで、本発明は、測定対象となる試料に適した測定条件を簡便かつ迅速に条件出しすることができ、その条件出しをした測定条件により適切なTSC測定を行うことが可能な熱刺激電流測定装置、熱刺激電流測定プログラムおよび熱刺激電流測定方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention can easily and quickly determine the measurement conditions suitable for the sample to be measured, and thermally stimulated current measurement capable of performing appropriate TSC measurement according to the determined measurement conditions. It is an object to provide a device, a thermal stimulation current measurement program, and a thermal stimulation current measurement method.

本発明は、上記目的を達成するために案出されたものである。
本発明の第1の態様は、測定対象となる試料に対する熱刺激電流測定を行う熱刺激電流測定装置であって、前記試料に対する熱刺激電流測定を行う際に必要となる測定条件につ
いて条件出しを行う条件抽出手段と、前記条件抽出手段が条件出しをした測定条件を所定のデータ記憶領域に登録する条件登録手段と、前記条件登録手段が前記データ記憶領域に登録した測定条件を用いつつ前記試料に対する熱刺激電流測定を行う測定実行手段と、を備えることを特徴とする熱刺激電流測定装置である。
本発明の第2の態様は、第1の態様に記載の熱刺激電流測定装置において、前記条件抽出手段が条件出しをする測定条件は、熱刺激電流測定を行う際に前記試料に印加する印加電圧の大きさ、当該印加電圧の印加時間、当該印加電圧の印加終了から前記試料の昇温開始までの保持時間の少なくとも一つを含むことを特徴とする。
本発明の第3の態様は、第1または第2の態様に記載の熱刺激電流測定装置において、前記条件抽出手段は、熱刺激電流測定の検出結果における返し部分の大きさが当該検出結果における直線近似部分の大きさの所定割合以内に収まるように、熱刺激電流測定を行う際の前記試料への電圧印加終了から当該試料の昇温開始までの保持時間についての条件出しを行うことを特徴とする。
本発明の第4の態様は、第1、第2または第3の態様に記載の熱刺激電流測定装置において、前記測定実行手段での熱刺激電流測定の結果に応じて前記条件登録手段が前記データ記憶領域に登録した測定条件の内容を修正する条件修正手段を備えることを特徴とする。
本発明の第5の態様は、測定対象となる試料に対する熱刺激電流測定を行う熱刺激電流測定装置に搭載されたコンピュータ、または当該熱刺激電流測定装置に接続するコンピュータを、前記試料に対する熱刺激電流測定を行う際に必要となる測定条件について条件出しを行う条件抽出手段と、前記条件抽出手段が条件出しをした測定条件を所定のデータ記憶領域に登録する条件登録手段と、前記条件登録手段が前記データ記憶領域に登録した測定条件を用いつつ前記試料に対する熱刺激電流測定を前記熱刺激電流測定装置に行わせる測定実行手段として機能させることを特徴とする熱刺激電流測定プログラムである。
本発明の第6の態様は、測定対象となる試料に対する熱刺激電流測定を行う熱刺激電流測定方法であって、前記試料に対する熱刺激電流測定を行う際に必要となる測定条件について条件出しを行う条件抽出工程と、前記条件抽出工程で条件出しをした測定条件を所定のデータ記憶領域に登録する条件登録工程と、前記条件登録工程で前記データ記憶領域に登録した測定条件を用いつつ前記試料に対する熱刺激電流測定を行う測定実行工程と、を備えることを特徴とする熱刺激電流測定方法である。
The present invention has been devised to achieve the above object.
A first aspect of the present invention is a thermally stimulated current measuring apparatus that performs thermally stimulated current measurement on a sample to be measured, and provides conditions for measurement conditions necessary for performing thermally stimulated current measurement on the sample. Condition extracting means to perform, condition registering means for registering the measurement condition set by the condition extracting means in a predetermined data storage area, and the sample using the measurement condition registered by the condition registration means in the data storage area And a measurement execution means for measuring a thermally stimulated current.
According to a second aspect of the present invention, in the thermally stimulated current measuring apparatus according to the first aspect, the measurement condition that the condition extracting unit determines the condition is an application to be applied to the sample when performing the thermally stimulated current measurement. It includes at least one of the magnitude of voltage, the application time of the applied voltage, and the holding time from the end of application of the applied voltage to the start of temperature rise of the sample.
According to a third aspect of the present invention, in the thermally stimulated current measuring device according to the first or second aspect, the condition extracting unit is configured such that the size of the return portion in the detected result of the thermally stimulated current measurement is in the detected result. A condition is determined for the holding time from the end of voltage application to the sample to the start of temperature rise of the sample when performing the thermally stimulated current measurement so that it falls within a predetermined ratio of the size of the linear approximation portion And
According to a fourth aspect of the present invention, in the thermally stimulated current measuring device according to the first, second, or third aspect, the condition registering unit is configured to change the condition according to the result of the thermally stimulated current measurement by the measurement executing unit. It is characterized by comprising condition correction means for correcting the contents of the measurement conditions registered in the data storage area.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a computer mounted on a thermally stimulated current measuring device that measures a thermally stimulated current for a sample to be measured, or a computer connected to the thermally stimulated current measuring device. Condition extraction means for setting conditions for measurement conditions required when performing current measurement, condition registration means for registering the measurement conditions set by the condition extraction means in a predetermined data storage area, and the condition registration means Is a thermal stimulation current measurement program that causes the thermal stimulation current measurement device to perform measurement of thermal stimulation current for the sample while using the measurement conditions registered in the data storage area.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a thermally stimulated current measurement method for measuring thermally stimulated current for a sample to be measured, wherein conditions are set for measurement conditions required when the thermally stimulated current is measured for the sample. Performing the condition extraction step, the condition registration step for registering the measurement condition set in the condition extraction step in a predetermined data storage area, and the sample using the measurement condition registered in the data storage area in the condition registration step And a measurement execution step of measuring thermally stimulated current with respect to the heat stimulated current.

本発明によれば、測定対象となる試料に適した測定条件を簡便かつ迅速に条件出しすることができ、その条件出しをした測定条件により適切なTSC測定を行うことが可能となる。   According to the present invention, measurement conditions suitable for a sample to be measured can be easily and quickly determined, and appropriate TSC measurement can be performed according to the determined measurement conditions.

本発明に係る熱刺激電流測定装置の概略構成の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of schematic structure of the thermally stimulated current measuring apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る熱刺激電流測定装置の概略構成の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of schematic structure of the thermally stimulated current measuring apparatus which concerns on this invention. TSC測定の概要の一具体例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a specific example of the outline | summary of a TSC measurement. TSC部分昇温法の一具体例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a specific example of the TSC partial temperature rising method. 本発明に係る熱刺激電流測定方法おける処理手順の基本的な流れの例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the fundamental flow of the process sequence in the thermally stimulated current measuring method which concerns on this invention. 電圧−電流測定の検出結果の一具体例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a specific example of the detection result of a voltage-current measurement. 時間経過に対する電流変化の検出結果の一具体例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a specific example of the detection result of the electric current change with respect to time passage. TSCグローバルピーク測定の検出結果の一具体例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a specific example of the detection result of a TSC global peak measurement. コレクティング電圧の違いによるTSCグローバルピーク測定の検出結果の相違の一具体例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows one specific example of the difference in the detection result of the TSC global peak measurement by the difference in collecting voltage. 照射光の波長変化に対する電流変化の検出結果の一具体例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a specific example of the detection result of the electric current change with respect to the wavelength change of irradiation light. TSC測定の検出結果の一具体例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a specific example of the detection result of a TSC measurement.

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
本実施形態では、以下の順序で項分けをして説明を行う。
1.熱刺激電流測定装置の構成
2.TSC測定の概要
3.TSC測定の測定条件の概要
4.TSC測定の特徴的な手順
5.本実施形態の効果
6.変形例等
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the present embodiment, description will be made by dividing into items in the following order.
1. 1. Configuration of thermal stimulation current measuring device 2. Outline of TSC measurement 3. Outline of measurement conditions for TSC measurement 4. Characteristic procedure of TSC measurement Effects of the present embodiment 6. Modified example

<1.熱刺激電流測定装置の構成>
先ず、TSC測定を行うために用いられる熱刺激電流測定装置の概略構成について説明する。
<1. Configuration of Thermally Stimulated Current Measuring Device>
First, a schematic configuration of a thermally stimulated current measuring device used for performing TSC measurement will be described.

(第1構成例)
図1は、本発明に係る熱刺激電流測定装置の概略構成の一例を示す説明図である。
図例の熱刺激電流測定装置は、大別すると、試料室10と、直流電源20と、直流微小電流計30と、コンピュータ部40と、を備えて構成されている。
(First configuration example)
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a schematic configuration of a thermally stimulated current measuring apparatus according to the present invention.
The thermal stimulation current measuring device of the illustrated example is roughly configured to include a sample chamber 10, a DC power source 20, a DC minute ammeter 30, and a computer unit 40.

試料室10は、TSC測定の測定対象となる試料11が、その上下から電極12によって挟み込まれた状態で、室内にセットされるように構成されている。測定対象となる試料11としては、有機半導体または無機半導体の他に、高分子材料、トナー、医薬品等が挙げられる。
また、試料室10には、室内の温度を一定に保持したり、急冷したり、一定の速度で昇温したりできるように、温調機能13が付設されている。温調機能13は、公知技術を利用して構成されたものであればよい。
さらに、試料室10には、室内環境を減圧下にしたり、所定ガス(例えばヘリウムガス)環境下にしたりできるように、開閉弁14を介して、ロータリーポンプ15およびガス供給源16が連通している。
The sample chamber 10 is configured so that the sample 11 to be measured by the TSC measurement is set in the chamber with the electrode 12 sandwiched from above and below. Examples of the sample 11 to be measured include polymer materials, toners, pharmaceuticals and the like in addition to organic semiconductors or inorganic semiconductors.
Further, the sample chamber 10 is provided with a temperature control function 13 so that the room temperature can be kept constant, rapidly cooled, or heated at a constant speed. The temperature control function 13 should just be comprised using the well-known technique.
Further, a rotary pump 15 and a gas supply source 16 are communicated with the sample chamber 10 via an on-off valve 14 so that the indoor environment can be reduced in pressure or a predetermined gas (for example, helium gas) environment. Yes.

直流電源20は、試料室10内にセットされた試料11に対して、リレースイッチ21および電極12を介して、当該試料11の内部に分極や電荷トラップ等を生じさせるための電圧を印加するものである。この電圧印加によって、試料室10内の試料11は、励起されて分極や電荷トラップ等が生じることになる。   The DC power source 20 applies a voltage to the sample 11 set in the sample chamber 10 through the relay switch 21 and the electrode 12 to cause polarization, charge trapping, and the like inside the sample 11. It is. By applying this voltage, the sample 11 in the sample chamber 10 is excited to cause polarization, charge trapping, and the like.

直流微小電流計30は、試料室10内にセットされた試料11における脱分極現象や脱トラップ現象等で生じる電流を、電極12およびリレースイッチ31を介して検出するものである。つまり、直流微小電流計30は、TSC測定のための直流微小電流を検出するものである。そのために、直流微小電流計30は、フェムトアンペア(10-15A)とい
う非常に微小な電流を測定し得るようになっている。
The direct current microammeter 30 detects a current generated by a depolarization phenomenon, a detrapping phenomenon, or the like in the sample 11 set in the sample chamber 10 via the electrode 12 and the relay switch 31. That is, the direct current minute ammeter 30 detects a direct current minute current for TSC measurement. Therefore, the direct current microammeter 30 can measure a very small current of femtoampere (10 −15 A).

コンピュータ部40は、TSC測定に必要な動作制御を行うためのものであり、具体的にはCPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard disk drive)、各種インタフェース等の組み合わせからなるものである。そして、コンピュータ部40は、CPUがROMまたはHDDに格納された所定プログラムを実行することにより、測定実行手段41、モニタリング手段42、結果処理手段43、データ記憶領域44、条件抽出手段45、条件登録手段46および条件修正手段47として機能するように構成されている。   The computer unit 40 is for performing operation control necessary for TSC measurement. Specifically, the CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), HDD (Hard disk drive). ), A combination of various interfaces and the like. Then, the computer unit 40 causes the CPU to execute a predetermined program stored in the ROM or HDD, whereby the measurement execution unit 41, the monitoring unit 42, the result processing unit 43, the data storage area 44, the condition extraction unit 45, the condition registration The unit 46 and the condition correcting unit 47 are configured to function.

測定実行手段41は、試料室10内にセットされた試料11に対するTSC測定を行うための機能である。さらに詳しくは、試料11に対するTSC測定を行うために、試料室10の温調機能13や直流電源20等に代表される熱刺激電流測定装置の各部に対して、動作制御指示を与えるようになっている。
モニタリング手段42は、TSC測定の際の試料室10内の温度や直流微小電流計30での検出電流等を検知する機能である。
結果処理手段43は、モニタリング手段42での検知結果を基に、所定の演算処理やデータプロット処理等を行って、試料室10内にセットされた試料11についてのTSC測定結果データを生成する機能である。この結果処理手段43が生成したTSC測定結果データは、コンピュータ部40に接続する図示せぬディスプレイ装置やプリンタ装置等で出力されることになる。
The measurement execution means 41 is a function for performing TSC measurement on the sample 11 set in the sample chamber 10. More specifically, in order to perform TSC measurement on the sample 11, an operation control instruction is given to each part of the thermally stimulated current measuring apparatus represented by the temperature control function 13 of the sample chamber 10, the DC power source 20, and the like. ing.
The monitoring means 42 has a function of detecting the temperature in the sample chamber 10 at the time of TSC measurement, the detection current by the direct current microammeter 30, and the like.
The result processing unit 43 performs a predetermined arithmetic processing, data plot processing, and the like based on the detection result of the monitoring unit 42, and generates TSC measurement result data for the sample 11 set in the sample chamber 10. It is. The TSC measurement result data generated by the result processing means 43 is output by a display device or printer device (not shown) connected to the computer unit 40.

データ記憶領域44は、測定実行手段41がTSC測定を実行するために必要となる各種情報を記憶保持しておく機能である。データ記憶領域44が記憶保持する各種情報には、TSC測定を適切に行うための測定条件に関する情報が含まれる。なお、TSC測定を行うための測定条件については、詳細を後述する。   The data storage area 44 is a function for storing and holding various information necessary for the measurement execution means 41 to execute TSC measurement. Various types of information stored and held in the data storage area 44 include information on measurement conditions for appropriately performing TSC measurement. Details of the measurement conditions for performing the TSC measurement will be described later.

条件抽出手段45は、試料室10内にセットされた試料11に対するTSC測定を行う際に必要となる測定条件について、その条件出しを行う機能である。
条件登録手段46は、条件抽出手段45が条件出しをした測定条件を、データ記憶領域44内に登録する機能である。
条件修正手段47は、条件登録手段46がデータ記憶領域44に登録した測定条件の内容を、必要に応じて修正する機能である。
なお、測定条件の条件出しやその内容修正等については、詳細を後述する。
The condition extraction means 45 is a function for determining the measurement conditions necessary for performing TSC measurement on the sample 11 set in the sample chamber 10.
The condition registration means 46 is a function for registering the measurement conditions that the condition extraction means 45 has determined in the data storage area 44.
The condition correction means 47 is a function for correcting the contents of the measurement conditions registered in the data storage area 44 by the condition registration means 46 as necessary.
The details of setting the measurement conditions and correcting the contents will be described later.

これらの各機能を実現するための所定プログラム(すなわち、本発明に係る熱刺激電流測定プログラムの一実施形態)は、コンピュータ部40にインストールして用いられるが、そのインストールに先立ち、コンピュータ部40で読み取り可能な記憶媒体に格納されて提供されるものであってもよいし、あるいはコンピュータ部40と接続する通信回線を通じて当該コンピュータ部40へ提供されるものであってもよい。
また、熱刺激電流測定プログラムがインストールされるコンピュータ部40は、熱刺激電流測定装置の各部に対して動作制御指示を与え得るものであれば、必ずしも当該熱刺激電流測定装置に搭載されていなくてもよく、当該熱刺激電流測定装置に通信回線を介して接続されたものであってもよい。
A predetermined program for realizing each of these functions (that is, an embodiment of the thermal stimulation current measurement program according to the present invention) is installed and used in the computer unit 40. Prior to the installation, the computer unit 40 It may be provided by being stored in a readable storage medium, or may be provided to the computer unit 40 through a communication line connected to the computer unit 40.
Further, the computer unit 40 in which the thermal stimulation current measurement program is installed is not necessarily installed in the thermal stimulation current measuring device as long as it can give an operation control instruction to each unit of the thermal stimulation current measuring device. Alternatively, it may be connected to the thermal stimulation current measuring apparatus via a communication line.

(第2構成例)
続いて、熱刺激電流測定装置の他の概略構成例を説明する。
図2は、本発明に係る熱刺激電流測定装置の概略構成の他の例を示す説明図である。
なお、ここでは、上述した第1構成例と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
(Second configuration example)
Next, another schematic configuration example of the thermally stimulated current measuring device will be described.
FIG. 2 is an explanatory view showing another example of the schematic configuration of the thermally stimulated current measuring apparatus according to the present invention.
In addition, about the component same as the 1st structural example mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted here.

図例の熱刺激電流測定装置は、光照射機構50を備えている。
光照射機構50は、試料室10内にセットされた試料11に対して、その試料11のバンドギャップに相当するエネルギーを持つ波長の光を照射するものである。ただし、試料11によって異なる波長の光を照射する必要が生じるので、光照射機構50としては、照射光の波長を変更可能な光源を有したもの、または介在させる光学フィルタを選択可能に構成されたものを用いることが考えられる。
The thermally stimulated current measuring device in the example includes a light irradiation mechanism 50.
The light irradiation mechanism 50 irradiates the sample 11 set in the sample chamber 10 with light having a wavelength having energy corresponding to the band gap of the sample 11. However, since it is necessary to irradiate light of different wavelengths depending on the sample 11, the light irradiation mechanism 50 is configured to have a light source capable of changing the wavelength of irradiation light or an optical filter to be interposed. It is possible to use a thing.

また、光照射機構50から光が照射されることに対応して、試料室10は、室内に試料
台17が設けられ、その試料台17上に測定対象となる試料11がセットされるように構成されている。そして、試料台17上にセットされた試料11の上面側の一部に電極12が配されるとともに、電極12が配されていない当該上面側の他部に対して光照射機構50からの光が照射されるようになっている。
In response to the light irradiation from the light irradiation mechanism 50, the sample chamber 10 is provided with a sample table 17 in the chamber, and the sample 11 to be measured is set on the sample table 17. It is configured. Then, the electrode 12 is arranged on a part of the upper surface side of the sample 11 set on the sample table 17, and the light from the light irradiation mechanism 50 is applied to the other portion on the upper surface side where the electrode 12 is not arranged. Will be irradiated.

このような第2構成例の熱刺激電流測定装置においては、直流電源20による電圧印加に加えて、光照射機構50からの光照射を行うことで、試料室10内の試料11が励起されて、その試料11に電荷トラップ等が生じることになる。   In the thermally stimulated current measuring apparatus of the second configuration example as described above, the sample 11 in the sample chamber 10 is excited by performing light irradiation from the light irradiation mechanism 50 in addition to voltage application by the DC power supply 20. As a result, a charge trap or the like is generated in the sample 11.

なお、ここでは熱刺激電流測定装置の概略構成例として第1構成例と第2構成例を説明したが、本実施形態の熱刺激電流測定装置は、第1構成例と第2構成例のいずれかであってもよいし、また第1構成例と第2構成例を必要に応じて選択し得るように構成されたものであってもよい。   In addition, although the 1st structural example and the 2nd structural example were demonstrated here as a schematic structural example of a thermally stimulated current measuring apparatus, the thermally stimulated current measuring apparatus of this embodiment is any of a 1st structural example and a 2nd structural example. Alternatively, the first configuration example and the second configuration example may be selected as necessary.

<2.TSC測定の概要>
次に、上述した構成の熱刺激電流測定装置を用いて行うTSC測定の概要について説明する。
<2. Overview of TSC measurement>
Next, an outline of TSC measurement performed using the thermal stimulation current measuring apparatus having the above-described configuration will be described.

(TSC測定の一般的な手順)
図3は、TSC測定の概要の一具体例を示す説明図である。
なお、ここでは、測定対象となる試料11がSiC半導体や有機ELデバイス等の有機半導体であり、このような試料11に対して第2構成例で説明した熱刺激電流測定装置を用いて電圧印加および光照射を行うことで、当該試料11におけるトラップ準位を測定する場合を例に挙げる。
(General procedure for TSC measurement)
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a specific example of an outline of TSC measurement.
Here, the sample 11 to be measured is an organic semiconductor such as a SiC semiconductor or an organic EL device, and a voltage is applied to such a sample 11 using the thermally stimulated current measuring device described in the second configuration example. As an example, the trap level in the sample 11 is measured by light irradiation.

熱刺激電流測定装置を用いてTSC測定を行う場合には、先ず、試料室10の室内に測定対象となる試料11をセットし、その状態で試料室10の温調機能13を動作させて、試料室10内を室温から液体窒素領域(例えば−180℃程度)まで冷却する。そして、試料室10内の試料11に対して、直流電源20からトラッピング電圧Vsetの電圧印加
を行うとともに、光照射機構50からの光照射を行って、これにより励起キャリア(電子、正孔)を発生させ、試料11内の電荷トラップを捕獲凍結させる(図中における「Step1」参照)。
When performing TSC measurement using a thermally stimulated current measuring device, first, a sample 11 to be measured is set in the sample chamber 10, and the temperature control function 13 of the sample chamber 10 is operated in that state. The inside of the sample chamber 10 is cooled from room temperature to a liquid nitrogen region (for example, about −180 ° C.). Then, a voltage of the trapping voltage Vset is applied from the DC power source 20 to the sample 11 in the sample chamber 10, and light irradiation from the light irradiation mechanism 50 is performed, whereby excited carriers (electrons and holes) are emitted. The charge trap in the sample 11 is captured and frozen (see “Step 1” in the figure).

試料11に対するトラッピング電圧Vsetの電圧印加は、印加開始から所定の印加時間
tsetが経過するまで行う。そして、印加時間tsetが経過したら、その後は、所定の保持時間tgsetが経過するまで、試料室10の室内の温度状態を維持する。これは、保持時
間tgsetを確保することで、試料11における電荷トラップの状態を安定させ、これに
より精度の良いTSC測定を行えるようにするためである。
The voltage application of the trapping voltage Vset to the sample 11 is performed until a predetermined application time tset elapses from the start of application. Then, after the application time tset has elapsed, thereafter, the temperature state in the sample chamber 10 is maintained until a predetermined holding time tgset has elapsed. This is because the state of charge trapping in the sample 11 is stabilized by securing the holding time tgset, thereby enabling accurate TSC measurement.

保持時間tgsetが経過したら、その後は、試料室10の温調機能13を動作させて、
試料室10内を一定速度で昇温し、試料11における電荷トラップからの電子または正孔の熱的解放をTSC電流として直流微小電流計30で観測する(図中における「Step2」
参照)。これらの解放は、先ず、浅い電荷トラップから起こる(図中における「P1」参照)。
After the holding time tgset has elapsed, after that, the temperature control function 13 of the sample chamber 10 is operated,
The inside of the sample chamber 10 is heated at a constant speed, and the thermal release of electrons or holes from the charge trap in the sample 11 is observed with a DC microammeter 30 as a TSC current (“Step 2” in the figure).
reference). These releases first occur from shallow charge traps (see “P1” in the figure).

そして、試料室10内をさらに昇温すると、試料11においては、より深い電荷トラップからもキャリアの解放が起こる(図中における「P2」参照)。この深い電荷トラップから熱的解放についても、引き続きTSC電流として直流微小電流計30で観測する(図中における「Step3」参照)。
なお、試料11の電荷トラップから解放される電子または正孔についてTSC電流とし
て直流微小電流計30で観測する際には、その電子または正孔の移動方向を導くために、試料11に対して直流電源20からコレクティング電圧Vcの電圧印加を行っているものとする。コレクティング電圧Vcの印加は、トラッピング電圧Vsetの印加終了後、ある
一定の短絡時間が経過したら開始する。そして、コレクティング電圧Vcの印加を開始したら、その後、試料室10内の一定速度での昇温を開始することになる。
When the temperature in the sample chamber 10 is further increased, carriers are released from deeper charge traps in the sample 11 (see “P2” in the figure). The thermal release from the deep charge trap is also observed with the DC microammeter 30 as the TSC current (see “Step 3” in the figure).
When the electron or hole released from the charge trap of the sample 11 is observed with the direct current microammeter 30 as a TSC current, a direct current is applied to the sample 11 in order to guide the moving direction of the electron or hole. It is assumed that a voltage of the collecting voltage Vc is applied from the power source 20. The application of the collecting voltage Vc starts when a certain short-circuit time elapses after the application of the trapping voltage Vset. Then, when the application of the collecting voltage Vc is started, the temperature rise at a constant speed in the sample chamber 10 is started thereafter.

このようにして観測して得られたTSC電流値をコンピュータ部40の結果処理手段43で解析することにより、測定対象となった試料11について、そのバンドギャップ中のトラップ準位に関する情報が得られることになる。   By analyzing the TSC current value obtained by observation in this way by the result processing means 43 of the computer unit 40, information on the trap level in the band gap can be obtained for the sample 11 to be measured. It will be.

(TSC部分昇温法)
ところで、TSC測定にあたり、試料室10内を一定速度で昇温させる際には、部分昇温法という手法も採り得る。
図4は、TSC部分昇温法の一具体例を示す説明図である。
TSC部分昇温法では、試料室10内の昇温を段階的に行う。そのために、TSC部分昇温法では、各段階における昇温幅および温度間隔が設定される。そして、ある昇温開始温度(第1の温度)から試料室10内を一定速度で昇温し、第1の温度から昇温幅の分だけ試料室10内の温度を上昇させる。その後、昇温を中断して試料室10内を冷却し、試料室10内の温度が第1の温度に温度間隔分を加えた温度(第2の温度)まで低下すると、その第2の温度から再び試料室10内を一定速度で昇温し、第2の温度から昇温幅の分だけ試料室10内の温度を上昇させる。これを、規定の温度範囲について、繰り返し行うのである。
このようなTSC部分昇温法により試料室10内を昇温させれば、各昇温段階での熱的解放の相違を明確化し得るようになるので、その相違が直流微小電流計30で観測されるTSC電流に反映され、その結果として精度の良いTSC測定を実現し得るようになる。
(TSC partial heating method)
By the way, in the TSC measurement, when the temperature inside the sample chamber 10 is raised at a constant speed, a technique called a partial temperature raising method can be adopted.
FIG. 4 is an explanatory view showing a specific example of the TSC partial temperature raising method.
In the TSC partial temperature raising method, the temperature inside the sample chamber 10 is increased stepwise. Therefore, in the TSC partial temperature raising method, the temperature rise width and the temperature interval in each stage are set. Then, the temperature in the sample chamber 10 is increased at a constant rate from a certain temperature increase start temperature (first temperature), and the temperature in the sample chamber 10 is increased from the first temperature by the amount of the temperature increase. Thereafter, the temperature rise is interrupted to cool the inside of the sample chamber 10, and when the temperature in the sample chamber 10 decreases to a temperature (second temperature) obtained by adding a temperature interval to the first temperature, the second temperature is reached. Then, the temperature in the sample chamber 10 is increased again at a constant speed, and the temperature in the sample chamber 10 is increased from the second temperature by the amount of the temperature increase. This is repeated for a specified temperature range.
If the temperature inside the sample chamber 10 is raised by such a TSC partial temperature raising method, the difference in thermal release at each temperature raising stage can be clarified, and the difference is observed by the direct current microammeter 30. As a result, accurate TSC measurement can be realized.

<3.TSC測定の測定条件の概要>
次に、上述したTSC測定を行う際に必要となる測定条件について説明する。
<3. Overview of TSC measurement conditions>
Next, measurement conditions necessary for performing the above-described TSC measurement will be described.

ここでいう「測定条件」とは、測定対象となる試料11に対して、その試料11の特性や測定目的等を反映させたTSC測定を適切に行うために必要となる測定の条件で、そのTSC測定に際して予め設定しておくことが必要となる条件のことである。   The “measurement conditions” here are measurement conditions necessary for appropriately performing TSC measurement reflecting the characteristics, measurement purpose, etc. of the sample 11 to be measured. It is a condition that needs to be set in advance for TSC measurement.

具体的には、測定条件としては、(1)試料室10内の冷却温度、(2)試料11に印加するトラッピング電圧Vsetの値、(3)トラッピング電圧Vsetの印加時間tsetの値
、(4)トラッピング電圧Vsetの印加後の保持時間tgsetの値、(5)試料11に印加するコレクティング電圧Vcの値、(6)試料11に対する光照射の有無、(7)光照射を行う場合の光の波長、(8)光照射を行う場合の光の照射強度、(9)試料室10内の昇温速度がある。
また、TSC部分昇温法による昇温を行う場合であれば、上記の(9)試料室10内の昇温速度に加えて、(10)各段階における昇温幅、(11)各段階の間の温度間隔がある。
Specifically, the measurement conditions include (1) the cooling temperature in the sample chamber 10, (2) the value of the trapping voltage Vset applied to the sample 11, (3) the value of the application time tset of the trapping voltage Vset, (4 ) Value of holding time tgset after application of trapping voltage Vset, (5) value of collecting voltage Vc applied to sample 11, (6) presence / absence of light irradiation on sample 11, (7) light in case of performing light irradiation (8) intensity of light irradiation when light irradiation is performed, and (9) temperature increase rate in the sample chamber 10.
Further, in the case of performing the temperature increase by the TSC partial temperature increase method, in addition to the above (9) the temperature increase rate in the sample chamber 10, (10) the temperature increase range in each step, (11) each step There is a temperature interval between.

これらの測定条件は、既に説明したように、測定対象となる試料11に適したものである必要がある。その一方で、これらの測定条件について、例えば、熱刺激電流測定装置のオペレータが経験則に基づいて決定し、その熱刺激電流測定装置への設定を行ったのでは、必ずしも測定対象となる試料11に適した測定条件が設定されるとは限らず、また条件出しのために多くの工数(手間)を投入する必要が生じてしまう。
このことから、本実施形態においては、TSC測定にあたり、上述した一般的な手順に加えて、以下に述べるような特徴的な手順を経るようになっている。
These measurement conditions need to be suitable for the sample 11 to be measured, as already described. On the other hand, for these measurement conditions, for example, if the operator of the thermally stimulated current measuring device determines based on empirical rules and sets the thermally stimulated current measuring device, the sample 11 to be measured is not necessarily measured. Therefore, it is not always possible to set measurement conditions suitable for the measurement, and it is necessary to input a large amount of man-hours (manual effort) for setting the conditions.
For this reason, in the present embodiment, in the TSC measurement, in addition to the general procedure described above, the following characteristic procedure is performed.

<4.TSC測定の特徴的な手順>
次に、上述した構成の熱刺激電流測定装置を用いて行うTSC測定の特徴的な手順、すなわち本実施形態における熱刺激電流測定方法の特徴的な手順について説明する。
<4. Characteristic procedure of TSC measurement>
Next, a characteristic procedure of TSC measurement performed using the thermal stimulation current measuring apparatus having the above-described configuration, that is, a characteristic procedure of the thermal stimulation current measuring method in the present embodiment will be described.

(処理手順の基本的な流れ)
図5は、本発明に係る熱刺激電流測定方法おける処理手順の基本的な流れの例を示すフローチャートである。
上述した構成の熱刺激電流測定装置を用いてTSC測定を行う場合には、先ず、熱刺激電流測定装置のオペレータが、測定対象となる試料11を特定する情報(例えば、有機半導体であれば当該有機半導体を構成する材料名等についての情報)を、コンピュータ部40に入力する。そして、コンピュータ部40は、情報入力がされた試料11について、TSC測定に必要となる測定条件がデータ記憶領域44内に既に登録されているか否かを検索し、その測定条件についての条件出しが必要か否かを判断する(ステップ101、以下ステップを「S」と略す。)。
(Basic flow of processing procedure)
FIG. 5 is a flowchart showing an example of a basic flow of a processing procedure in the thermally stimulated current measuring method according to the present invention.
When TSC measurement is performed using the thermal stimulation current measuring apparatus having the above-described configuration, first, an operator of the thermal stimulation current measuring apparatus specifies information for specifying the sample 11 to be measured (for example, if it is an organic semiconductor, Information on names of materials constituting the organic semiconductor) is input to the computer unit 40. Then, the computer unit 40 searches the sample 11 for which information has been input to determine whether or not the measurement conditions necessary for the TSC measurement have already been registered in the data storage area 44, and the conditions for the measurement conditions are determined. It is determined whether or not it is necessary (step 101; hereinafter, step is abbreviated as “S”).

条件出しが必要であれば、コンピュータ部40では、条件抽出手段45が測定条件についての条件出しを行う条件抽出工程を実行する(S102)。具体的には、上記の(1)〜(9)の各測定条件と、必要に応じて上記の(10)および(11)の各測定条件とについて、それぞれの条件出しを行う。各測定条件の条件出しの具体的な手法については後述する。そして、各測定条件の条件出しを行ったら、コンピュータ部40では、条件抽出工程で条件出しをした各測定条件を条件登録手段46がデータ記憶領域44内に登録する条件登録工程を実行する(S103)。これにより、データ記憶領域44内には、測定対象となる試料11に対するTSC測定に必要となる測定条件が登録されることになる。   If condition determination is necessary, the computer unit 40 executes a condition extraction step in which the condition extraction means 45 performs condition determination for the measurement conditions (S102). Specifically, conditions are determined for each of the measurement conditions (1) to (9) and, if necessary, each of the measurement conditions (10) and (11). A specific method for determining the conditions for each measurement condition will be described later. When the conditions of each measurement condition are determined, the computer unit 40 executes a condition registration process in which the condition registration unit 46 registers each measurement condition determined in the condition extraction process in the data storage area 44 (S103). ). As a result, the measurement conditions necessary for the TSC measurement on the sample 11 to be measured are registered in the data storage area 44.

データ記憶領域44内に測定条件が登録されていると、その後は、コンピュータ部40の測定実行手段41が熱刺激電流測定装置の各部に対して動作制御指示を与える。これにより、データ記憶領域44内の測定条件を用いつつ、試料室10内の試料11に対するTSC測定を行う測定実行工程が実施されることになる(S104)。このときのTSC測定は、既に説明した一般的な手順に沿って行われる(図3参照)。そして、TSC測定を行うと、コンピュータ部40では、モニタリング手段42がTSC測定の際の試料室10内の温度や直流微小電流計30での検出電流等を検知し、結果処理手段43がモニタリング手段42での検知結果を解析してTSC測定結果データを生成する。   If the measurement conditions are registered in the data storage area 44, then the measurement execution means 41 of the computer unit 40 gives an operation control instruction to each part of the thermal stimulation current measuring device. As a result, a measurement execution step for performing TSC measurement on the sample 11 in the sample chamber 10 is performed while using the measurement conditions in the data storage area 44 (S104). The TSC measurement at this time is performed according to the general procedure already described (see FIG. 3). When TSC measurement is performed, in the computer unit 40, the monitoring means 42 detects the temperature in the sample chamber 10 at the time of TSC measurement, the detected current in the DC microammeter 30, and the result processing means 43 is the monitoring means. The detection result at 42 is analyzed to generate TSC measurement result data.

TSC測定結果データを生成したら、コンピュータ部40は、その生成したTSC測定結果データを解析して、そのTSC測定結果データを得るのに用いた測定条件の修正が必要か否かを判断する(S105)。そして、修正が必要であれば、コンピュータ部40では、条件修正手段47が修正対象となるデータ記憶領域44内の測定条件の内容を修正する条件修正工程を実行する(S106)。これにより、データ記憶領域44内に登録されている測定条件は、その内容が必要に応じて修正されることになる。   After generating the TSC measurement result data, the computer unit 40 analyzes the generated TSC measurement result data, and determines whether or not the measurement conditions used for obtaining the TSC measurement result data need to be corrected (S105). ). If correction is necessary, the computer unit 40 executes a condition correction step in which the condition correction means 47 corrects the contents of the measurement conditions in the data storage area 44 to be corrected (S106). As a result, the measurement conditions registered in the data storage area 44 are corrected as necessary.

その後、コンピュータ部40は、修正後の測定条件によるTSC測定の再実行が必要であれば、再び測定実行工程から上述した各工程を繰り返し(S104〜S107)、再実行が不要であれば一連の処理を終了する。   Thereafter, the computer unit 40 repeats the above-described steps from the measurement execution step again if it is necessary to re-execute the TSC measurement under the corrected measurement conditions (S104 to S107). The process ends.

(S102:条件抽出工程)
ここで、条件抽出工程(S102)について、具体例を挙げてさらに詳しく説明する。
条件抽出工程(S102)では、例えば上記の(1)〜(11)の各測定条件について条件出しを行う。
(S102: Condition extraction step)
Here, the condition extraction step (S102) will be described in more detail with a specific example.
In the condition extraction step (S102), for example, conditions are determined for each of the measurement conditions (1) to (11).

これらの各測定条件のうち、(1)、(6)、(9)の各測定条件については、熱刺激電流測定装置の仕様や、測定対象となる試料11を特定する情報(例えば有機半導体を構成する材料名等)等から、一意に決定することが可能である。したがって、(1)、(6)、(9)の各測定条件については、例えば、試料11を特定する情報とこれに対応する各測定条件の内容とを関連付ける情報を、様々な試料11について予めデータ記憶領域44内に記憶保持しておき、その記憶保持情報を基に条件出しを行うようにすることが考えられる。   Among these measurement conditions, for each measurement condition of (1), (6), and (9), the specification of the thermal stimulation current measuring device and information for specifying the sample 11 to be measured (for example, an organic semiconductor) It is possible to uniquely determine from the names of constituent materials). Therefore, for each of the measurement conditions (1), (6), and (9), for example, information for associating the information for specifying the sample 11 with the contents of each measurement condition corresponding to the information is previously stored for various samples 11. It can be considered that the data is stored in the data storage area 44 and the condition is determined based on the stored information.

これに対して、上記の(2)〜(5)、(7)、(8)、(10)、(11)の各測定条件については、必ずしも測定対象となる試料11を特定する情報等から一意に決定し得るとは言えない。
そこで、条件抽出工程(S102)では、(2)〜(5)、(7)、(8)、(10)、(11)の各測定条件についての条件出しにあたり、以下に述べるような予備試験を行う。
On the other hand, the measurement conditions (2) to (5), (7), (8), (10), and (11) described above are not necessarily based on information that specifies the sample 11 to be measured. It cannot be determined uniquely.
Therefore, in the condition extraction step (S102), a preliminary test as described below is performed in determining the conditions for the measurement conditions (2) to (5), (7), (8), (10), and (11). I do.

(トラッピング電圧Vsetについての予備試験)
条件抽出工程(S102)で予備試験を行う際には、先ず、後に行う測定実行工程(S104)にて測定対象となる試料11そのもの、または当該試料11と同一視できる他の試料11を、試料室10の室内にセットする。そして、試料室10の室内を上記(1)の測定条件についての条件出しで得られる温度(例えば−180℃程度)まで冷却し、その状態で試料11に対して直流電源20から電圧印加を行い、そのときの試料11における電流変化を直流微小電流計30で検出する。つまり、トラッピング電圧Vsetについての
予備試験では、試料11に対して電圧−電流の測定を行って、印加電圧の変化に対する電流の変化を検出する。
(Preliminary test for trapping voltage Vset)
When performing a preliminary test in the condition extraction step (S102), first, the sample 11 itself to be measured in the measurement execution step (S104) to be performed later, or another sample 11 that can be identified with the sample 11 is sampled. Set in the room 10. Then, the inside of the sample chamber 10 is cooled to a temperature (for example, about −180 ° C.) obtained by the determination of the measurement condition (1), and a voltage is applied to the sample 11 from the DC power source 20 in that state. The current change in the sample 11 at that time is detected by the direct current microammeter 30. That is, in the preliminary test for the trapping voltage Vset, voltage-current measurement is performed on the sample 11 to detect a change in current with respect to a change in applied voltage.

図6は、電圧−電流測定の検出結果の一具体例を示す説明図である。
図例のように、試料11に印加する電圧を時間経過により徐々に増大させると、その試料11における電流は、電荷トラップ等が生じる影響で、変曲点Iを超えてから急激に大きくなり、次に変曲点Iを超えると増大率が穏やかになるという特性を示す。このような特性を考慮して、測定実行工程(S104)で試料11に印加するトラッピング電圧Vsetについては、変曲点Iに対応する電圧値に設定することが考えられる。ところが
、かかる点ではクリティカルな電圧値のためエラーバーが大になるおそれがある。そこで、変曲点Iに+αの分だけマージン量を確保し、電流値がI+αの点に対応する電圧値を、トラッピング電圧Vsetの値とする。このときに確保するマージン量αとしては、
例えば電流値がIの10%±10%の範囲に属する量とすることが考えられる。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a specific example of the detection result of the voltage-current measurement.
As shown in the figure, when the voltage applied to the sample 11 is gradually increased over time, the current in the sample 11 suddenly increases after exceeding the inflection point I 1 due to the influence of charge trapping and the like. then it exceeds an inflection point I 2 with an increased rate shows a property that becomes gentle. Such characteristics in mind, the trapping voltage Vset is applied to the sample 11 in the measurement execution process (S104), it is conceivable to set to a voltage value corresponding to the inflection point I 2. However, there is a possibility that the error bar becomes large due to the critical voltage value at this point. Therefore, a margin amount is secured for the inflection point I 2 by + α, and the voltage value corresponding to the point where the current value is I 2 + α is set as the value of the trapping voltage Vset. As the margin amount α secured at this time,
For example, the current value is considered to be an amount within the scope of 10% ± 10% of I 2.

このような手順の予備試験を経ることで、上記の(2)試料11に印加するトラッピング電圧Vsetの値について、条件出しが行われる。この条件出しによって抽出されたトラ
ッピング電圧Vsetの値は、コンピュータ部40の条件登録手段46によってデータ記憶
領域44内の所定箇所に登録されることになる。
By passing through the preliminary test of such a procedure, conditions are determined for the value of the trapping voltage Vset applied to the sample 11 (2) above. The value of the trapping voltage Vset extracted by this condition determination is registered at a predetermined location in the data storage area 44 by the condition registration means 46 of the computer unit 40.

(トラッピング電圧Vsetの印加時間tsetについての予備試験)
トラッピング電圧Vsetについての条件出しを行ったら、次いで、条件抽出工程(S1
02)では、そのトラッピング電圧Vsetの印加時間tsetについての条件出しを行う。印加時間tsetの条件出しにあたっては、試料室10の室内を冷却した状態(例えば−18
0℃程度の状態)で、条件出しをしたトラッピング電圧Vsetの値の電圧を、その試料室
10内の試料11に対して直流電源20から印加する。そして、そのときの試料11における時間経過による電流変化を直流微小電流計30で検出する。つまり、印加時間tset
についての予備試験では、試料11の電流測定を行って、電圧印加の時間経過に対する電流の変化を検出する。
(Preliminary test for application time tset of trapping voltage Vset)
Once the conditions for the trapping voltage Vset have been determined, the condition extraction step (S1
In 02), the conditions for the application time tset of the trapping voltage Vset are determined. In determining the condition of the application time tset, the sample chamber 10 is cooled (for example, −18
In a state of about 0 ° C.), a voltage having a value of the trapping voltage Vset that has been conditioned is applied from the DC power source 20 to the sample 11 in the sample chamber 10. Then, a change in current over time in the sample 11 at that time is detected by the DC microammeter 30. That is, the application time tset
In the preliminary test, a current measurement of the sample 11 is performed to detect a change in current with the lapse of time of voltage application.

図7は、時間経過に対する電流変化の検出結果の一具体例を示す説明図である。
図例のように、試料11に対してトラッピング電圧Vsetを印加すると、その試料11
における電流は、電圧印加の時間経過に伴って、印加当初から徐々に電流値が減少し、その後ある一定の電流値に収束するという特性を示す。なお、そのまま電圧印加を続けると、試料11における電流は、いわゆるサチレーションを起こすこともあり得る。このような特性を考慮して、測定実行工程(S104)で試料11に印加するトラッピング電圧Vsetの印加時間tsetについては、試料11における電流がある一定の電流値に収束し、かつ、サチレーションを起こすことがない時間とする。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a specific example of a detection result of a current change with time.
When the trapping voltage Vset is applied to the sample 11 as shown in the figure, the sample 11
The current at has a characteristic that the current value gradually decreases from the beginning of voltage application with the lapse of time of voltage application and then converges to a certain current value. If voltage application is continued as it is, the current in the sample 11 may cause so-called saturation. In consideration of such characteristics, the application time tset of the trapping voltage Vset applied to the sample 11 in the measurement execution step (S104) converges to a certain current value in the sample 11 and causes saturation. It is time when there is nothing.

このような手順の予備試験を経ることで、上記の(3)トラッピング電圧Vsetの印加
時間tsetの値について、条件出しが行われる。この条件出しによって抽出された印加時
間tsetの値は、コンピュータ部40の条件登録手段46によってデータ記憶領域44内
の所定箇所に登録されることになる。
By passing through the preliminary test of such a procedure, the condition is determined for the value of the application time tset of the above (3) trapping voltage Vset. The value of the application time tset extracted by this condition determination is registered at a predetermined location in the data storage area 44 by the condition registration means 46 of the computer unit 40.

(電圧印加後の保持時間tgsetについての予備試験)
トラッピング電圧Vsetの印加時間tsetについての条件出しを行ったら、次いで、条件抽出工程(S102)では、そのトラッピング電圧Vsetの印加終了後から試料室10内
の昇温を開始するまでの保持時間tgsetについての条件出しを行う。保持時間tgsetの条件出しにあたっては、試料室10の室内を冷却した状態(例えば−180℃程度の状態)で、その試料室10内の試料11に対して、条件出しをしたトラッピング電圧Vsetの
値の電圧を、同じく条件出しをした印加時間tsetだけ、直流電源20から印加する。そ
して、仮に設定したデフォルト保持時間が電圧印加終了から経過した後に、上記(9)の測定条件についての条件出しで得られる昇温速度で試料室10内の昇温を開始し、そのときの試料11における微小なTSC電流を直流微小電流計30で検出する。つまり、保持時間tgsetについての予備試験では、TSC部分昇温法ではなく、昇温すべき温度幅の
全体を一定の昇温速度で昇温して、試料11に対するTSC測定を行う。以下、このTSC測定を「TSCグローバルピーク測定」と称す。
(Preliminary test for holding time tgset after voltage application)
After the conditions for the application time tset of the trapping voltage Vset have been determined, in the condition extraction step (S102), the holding time tgset from the end of the application of the trapping voltage Vset to the start of temperature rise in the sample chamber 10 The condition is determined. When determining the condition of the holding time tgset, the value of the trapping voltage Vset for which the condition is determined for the sample 11 in the sample chamber 10 in a state where the chamber of the sample chamber 10 is cooled (for example, a state of about −180 ° C.). Is applied from the DC power source 20 for the same application time tset. Then, after the preset default holding time has elapsed from the end of voltage application, the temperature rise in the sample chamber 10 is started at the rate of temperature rise obtained by setting the measurement conditions in (9) above, and the sample at that time 11 is detected by a DC microammeter 30. That is, in the preliminary test for the holding time tgset, the TSC measurement is performed on the sample 11 by raising the temperature range to be heated at a constant temperature rising rate, not by the TSC partial temperature raising method. Hereinafter, this TSC measurement is referred to as “TSC global peak measurement”.

図8は、TSCグローバルピーク測定の検出結果の一具体例を示す説明図である。
図例のように、TSCグローバルピーク測定の検出結果は、その立ち上がり側において直線近似部分を有するとともに、さらにその前段側(低温側)において返し部分を有するという特性を示す。直線近似部分は、公知の数学的手法を用いることで、その範囲を特定することが可能である。返し部分は、その保持温度で解放されるべき余剰キャリアが残存することで生じるもので、保持時間tgsetの値次第で発生態様が異なる。返し部分は、
検出結果の開始点と当該検出結果が下降から上昇に変わる変曲点の各座標値を把握した上で、公知の数学的手法を用いることで、その範囲を特定することが可能である。この返し部分については、保持時間tgsetを十分に確保すれば小さく抑えることが可能となるが
、そうするとTSC測定に多くの時間を要してしまうことになる。つまり、解放時間が異なるキャリアがあるため、保持時間tgsetは、試料11によって必要となる長さが異な
るのである。このような特性を考慮して、測定実行工程(S104)で確保すべき保持時間tgsetについては、直線近似部分の温度幅に対して、返し部分の温度幅が例えば30
%以内、望ましくは例えば10%以内に収まるように、その時間の大きさを設定することが考えられる。つまり、保持時間tgsetについての予備試験では、試料11に対するT
SCグローバルピーク測定を行って、直線近似部分に対する返し部分の大きさを検出する。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a specific example of the detection result of the TSC global peak measurement.
As shown in the figure, the detection result of the TSC global peak measurement has a characteristic of having a linear approximation portion on the rising side and further having a return portion on the previous stage side (low temperature side). The range of the linear approximation portion can be specified by using a known mathematical method. The return portion is caused by the remaining surplus carriers to be released at the holding temperature, and the generation mode differs depending on the value of the holding time tgset. The return part is
The range can be specified by using a well-known mathematical method after grasping each coordinate value of the inflection point where the detection result starts and the detection result changes from falling to rising. The return portion can be suppressed to a small value if the holding time tgset is sufficiently secured. However, in this case, a lot of time is required for the TSC measurement. That is, since there are carriers with different release times, the required length of the holding time tgset differs depending on the sample 11. In consideration of such characteristics, for the holding time tgset to be secured in the measurement execution step (S104), the temperature width of the return portion is, for example, 30 with respect to the temperature width of the linear approximation portion.
It is conceivable to set the magnitude of the time so that it is within 10%, preferably within 10%. That is, in the preliminary test for the holding time tgset, T
SC global peak measurement is performed to detect the size of the return portion relative to the linear approximation portion.

このような手順の予備試験を経ることで、上記の(4)電圧印加後の保持時間tgset
の値について、条件出しが行われる。具体的には、返し部分の大きさ(温度幅)が直線近似部分の大きさ(温度幅)の所定割合以内(例えば30%以内、望ましくは例えば10%
以内)に収まるように、保持時間tgsetについての条件出しが行われる。この条件出し
によって抽出された保持時間tgsetの値は、コンピュータ部40の条件登録手段46に
よってデータ記憶領域44内の所定箇所に登録されることになる。また、このようにして得られた保持時間tgsetの値は、後に行う測定実行工程(S104)がTSC部分昇温
法による昇温を行う場合にも適用され得るものである。
By going through the preliminary test of such a procedure, the above (4) holding time tgset after voltage application
Conditioning is performed on the value of. Specifically, the size (temperature range) of the return portion is within a predetermined ratio (for example, within 30%, preferably 10%, for example) of the size (temperature range) of the linear approximation portion.
The condition for the holding time tgset is determined so as to be within the range of The value of the retention time tgset extracted by this condition determination is registered at a predetermined location in the data storage area 44 by the condition registration means 46 of the computer unit 40. Further, the value of the holding time tgset obtained in this way can also be applied to the case where the measurement execution step (S104) to be performed later performs temperature increase by the TSC partial temperature increase method.

(コレクティング電圧Vcについての予備試験)
保持時間tgsetについての条件出しを行ったら、次いで、条件抽出工程(S102)
では、コレクティング電圧Vcについての条件出しを行う。コレクティング電圧Vcの条件出しにあたっては、先ず、条件出しをしたトラッピング電圧Vsetの値の1/100〜
1/1又は−1/100〜−1/1に相当するいずれかの値を推奨値として設定する。ただし、試料11に内部電界が発生し得る場合であれば、例えば0Vに設定することも考えられる。そして、その推奨値により試料11に対するTSCグローバルピーク測定を行って、その検出結果の波形を得る。
(Preliminary test for collecting voltage Vc)
Once the conditions for holding time tgset have been determined, the condition extraction step (S102)
Then, conditions for the collecting voltage Vc are determined. In determining the condition of the collecting voltage Vc, first, 1/100 to the value of the trapping voltage Vset for which the condition is determined.
Any value corresponding to 1/1 or -1/100 to -1/1 is set as a recommended value. However, in the case where an internal electric field can be generated in the sample 11, for example, it may be set to 0V. And the TSC global peak measurement with respect to the sample 11 is performed with the recommended value, and the waveform of the detection result is obtained.

図9は、コレクティング電圧の違いによるTSCグローバルピーク測定の検出結果の相違の一具体例を示す説明図である。
図例のように、TSCグローバルピーク測定の検出結果の波形は、その立ち上がり側はコレクティング電圧Vcに影響されにくいが、その反対側についてはコレクティング電圧Vc次第で大きく相違するという特性を示す。このTSCグローバルピーク測定の検出結果については、温度上昇に伴ってTSC電流が立ち上がり、ピークを過ぎた後に、TSC電流が再び元に戻るという波形を描くことが望ましい(図中における−10Vの波形参照)。このことから、推奨値によりTSCグローバルピーク測定を行った結果、その検出結果の波形が望ましいものであれば、その推奨値をコレクティング電圧Vcの値として設定する。ただし、その検出結果の波形が望ましいものでなければ、トラッピング電圧Vset
の値の1/100〜1/1又は−1/100〜−1/1の範囲の中で新たな推奨値を特定し、その新たな推奨値についてTSCグローバルピーク測定の検出結果の波形を確認する。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a specific example of a difference in detection results of TSC global peak measurement due to a difference in collecting voltage.
As shown in the figure, the waveform of the detection result of the TSC global peak measurement shows a characteristic that the rising side is hardly affected by the collecting voltage Vc, but the other side is greatly different depending on the collecting voltage Vc. As for the detection result of this TSC global peak measurement, it is desirable to draw a waveform in which the TSC current rises as the temperature rises, passes the peak, and then returns to its original value (see the waveform at −10 V in the figure). ). Therefore, if the waveform of the detection result is desirable as a result of TSC global peak measurement using the recommended value, the recommended value is set as the value of the collecting voltage Vc. However, if the waveform of the detection result is not desirable, the trapping voltage Vset
A new recommended value is specified within the range of 1/100 to 1/1 or -1/100 to -1/1 of the value of, and the waveform of the detection result of TSC global peak measurement is confirmed for the new recommended value To do.

このような手順の予備試験を経ることで、上記の(5)試料11に印加するコレクティング電圧Vcの値について、条件出しが行われる。この条件出しによって抽出されたコレクティング電圧Vcの値は、コンピュータ部40の条件登録手段46によってデータ記憶領域44内の所定箇所に登録されることになる。   By passing through the preliminary test of such a procedure, conditions are determined for the value of the collecting voltage Vc applied to the sample 11 (5) above. The value of the collecting voltage Vc extracted by this condition determination is registered at a predetermined location in the data storage area 44 by the condition registration means 46 of the computer unit 40.

(照射光についての予備試験)
上記(6)の測定条件についての条件出しで試料11に対する光照射を行うとされた場合に、条件抽出工程(S102)では、さらに照射光の波長および照射強度についての条件出しを行う。照射光の波長および照射強度の条件出しにあたっては、試料室10の室内を冷却した状態(例えば−180℃程度の状態)で、その試料室10内の試料11に対して光照射機構50から光を照射する。このとき、光照射機構50は、長波長側から短波長側へ波長を可変させながら光照射を行う。そして、そのときの試料11における照射光の波長変化に応じた電流変化を直流微小電流計30で検出する。つまり、照射光についての予備試験では、試料11の電流測定を行って、照射光の波長変化に対する電流の変化を検出する。
(Preliminary test for irradiation light)
When it is determined that light irradiation is performed on the sample 11 in the condition determination for the measurement condition (6) above, in the condition extraction step (S102), conditions regarding the wavelength and irradiation intensity of the irradiation light are further determined. In determining the conditions of the wavelength of irradiation light and the irradiation intensity, light from the light irradiation mechanism 50 is applied to the sample 11 in the sample chamber 10 in a state where the chamber of the sample chamber 10 is cooled (for example, a state of about −180 ° C.). Irradiate. At this time, the light irradiation mechanism 50 performs light irradiation while changing the wavelength from the long wavelength side to the short wavelength side. Then, the direct current microammeter 30 detects a current change according to the wavelength change of the irradiation light in the sample 11 at that time. That is, in the preliminary test for the irradiation light, the current of the sample 11 is measured to detect a change in current with respect to the wavelength change of the irradiation light.

図10は、照射光の波長変化に対する電流変化の検出結果の一具体例を示す説明図である。
図例のように、試料11に対して光を照射すると、その試料11における電流は、照射光の波長が短波長になるのに連れて増大し、ある波長でフォトカレント(Photo Current
)最大値を迎えるという特性を示す。このような特性を考慮して、測定実行工程(S10
4)で試料11に照射する光については、フォトカレントの最大値を迎えたときの光エネルギー量Eeに対してマージン量を確保した光エネルギー量Esetとなるようにする。こ
のときに確保するマージン量としては、例えば光エネルギー量がEeの10%±10%の範囲に属する量とすることが考えられる。そして、光エネルギー量Esetが得られるよう
な照射光の波長λsetおよび照射強度を選定する。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a specific example of the detection result of the current change with respect to the wavelength change of the irradiation light.
As shown in the figure, when the sample 11 is irradiated with light, the current in the sample 11 increases as the wavelength of the irradiated light becomes shorter, and a photocurrent (Photo Current) is generated at a certain wavelength.
) Shows the characteristic of reaching the maximum value. Taking such characteristics into consideration, the measurement execution step (S10
The light irradiated to the sample 11 in 4) is set to a light energy amount Eset that secures a margin amount with respect to the light energy amount Ee when the maximum value of the photocurrent is reached. As the margin amount secured at this time, for example, it is conceivable that the amount of light energy belongs to the range of 10% ± 10% of Ee. Then, the wavelength λset and the irradiation intensity of the irradiation light that can obtain the light energy amount Eset are selected.

このような手順の予備試験を経ることで、上記の(7)光照射を行う場合の光の波長、および、上記の(8)光照射を行う場合の光の照射強度について、条件出しが行われる。この条件出しによって抽出された光の波長および照射強度は、コンピュータ部40の条件登録手段46によってデータ記憶領域44内の所定箇所に登録されることになる。   Through the preliminary test of such a procedure, conditions are determined for the wavelength of light when performing (7) light irradiation and the intensity of light irradiation when performing (8) light irradiation. Is called. The wavelength and irradiation intensity of the light extracted by this condition determination are registered at predetermined locations in the data storage area 44 by the condition registration means 46 of the computer unit 40.

(TSC部分昇温法についての予備試験)
測定実行工程(S104)においてTSC部分昇温法による昇温を行う場合であれば、条件抽出工程(S102)では、各段階における昇温幅および温度間隔についての条件出しを行う。各段階の昇温幅および温度間隔の条件出しにあたっては、保持時間tgsetに
ついての条件出しの場合と同様に、TSCグローバルピーク測定を行う(例えば図8参照)。そして、TSCグローバルピーク測定の検出結果の波形を得たら、その波形の半値幅を求めて所定閾値と比較し、その波形のピークがシャープであるか、あるいはブロードであるかを判定する。その結果、波形のピークがシャープであれば、各段階の間の温度間隔を狭めるとともに、各段階における昇温幅が小さくなるようにする。また、波形のピークがブロードであれば、各段階の間の温度間隔を広げるとともに、各段階における昇温幅が大きくなるようにする。具体的には、波形の半値幅が所定数値範囲に属していれば、各段階の昇温幅および温度間隔を所定の基準値(例えば、昇温幅:30℃、温度間隔:10℃)に設定するが、波形の半値幅が所定数値範囲よりも小さくシャープなピークを有している場合には各段階の昇温幅および温度間隔を基準値よりも小さく設定し(例えば、昇温幅:25℃、温度間隔:5℃)、波形の半値幅が所定数値範囲よりも大きくブロードなピークを有している場合には各段階の昇温幅および温度間隔を基準値よりも大きく設定する(例えば、昇温幅:40℃、温度間隔:20℃)、といったことを行う。
(Preliminary test for TSC partial heating method)
If the temperature is to be raised by the TSC partial temperature raising method in the measurement execution step (S104), in the condition extraction step (S102), conditions are set for the temperature rise width and the temperature interval in each stage. In determining the temperature rise width and temperature interval at each stage, TSC global peak measurement is performed in the same manner as in determining the holding time tgset (see, for example, FIG. 8). When the waveform of the detection result of the TSC global peak measurement is obtained, the half width of the waveform is obtained and compared with a predetermined threshold value to determine whether the peak of the waveform is sharp or broad. As a result, if the peak of the waveform is sharp, the temperature interval between each stage is narrowed, and the temperature rise width at each stage is reduced. Further, if the peak of the waveform is broad, the temperature interval between the stages is widened, and the temperature increase width at each stage is increased. Specifically, if the half width of the waveform belongs to a predetermined numerical range, the temperature increase width and temperature interval of each stage are set to predetermined reference values (for example, temperature increase width: 30 ° C., temperature interval: 10 ° C.). However, when the half width of the waveform is smaller than the predetermined numerical range and has a sharp peak, the temperature rise width and temperature interval at each stage are set smaller than the reference value (for example, the temperature rise width: 25 ° C., temperature interval: 5 ° C.) When the half width of the waveform is larger than the predetermined numerical range and has a broad peak, the temperature increase width and the temperature interval of each stage are set larger than the reference value ( For example, the temperature rise width is 40 ° C., the temperature interval is 20 ° C.).

このような手順の予備試験を経ることで、上記の(10)各段階における昇温幅、および、上記の(11)各段階の間の温度間隔について、条件出しが行われる。この条件出しによって抽出された光の波長および照射強度は、コンピュータ部40の条件登録手段46によってデータ記憶領域44内の所定箇所に登録されることになる。   By passing through the preliminary test of such a procedure, conditions are determined for the temperature rise width in each stage (10) and the temperature interval between each stage (11). The wavelength and irradiation intensity of the light extracted by this condition determination are registered at predetermined locations in the data storage area 44 by the condition registration means 46 of the computer unit 40.

以上のような条件抽出工程(S102)で条件出しがされた各測定条件は、条件登録工程(S103)でデータ記憶領域44内に登録される。その後は、測定実行工程(S104)において、データ記憶領域44内の測定条件を用いつつ、試料室10内の試料11に対するTSC測定が行われる。測定実行工程(S104)は、既に説明した一般的なTSC測定の手順に沿って行われる(図3参照)。そして、測定実行工程(S104)の終了後は、必要に応じて、条件修正工程(S106)が行われる。   Each measurement condition set in the condition extraction step (S102) as described above is registered in the data storage area 44 in the condition registration step (S103). Thereafter, in the measurement execution step (S104), TSC measurement is performed on the sample 11 in the sample chamber 10 while using the measurement conditions in the data storage area 44. The measurement execution step (S104) is performed according to the general TSC measurement procedure already described (see FIG. 3). And after completion | finish of a measurement execution process (S104), a condition correction process (S106) is performed as needed.

(S106:条件修正工程)
次に、条件修正工程(S106)について、具体例を挙げてさらに詳しく説明する。
(S106: Condition correction step)
Next, the condition correction step (S106) will be described in more detail with a specific example.

図11は、TSC測定の検出結果の一具体例を示す説明図である。
測定実行工程(S104)において、TSC部分昇温法によるTSC測定を行うと、例えば図11に示すような検出結果が得られる。条件修正工程(S106)に際しては、先ず、この検出結果について解析し、その検出結果を得るのに用いた測定条件の修正が必要か否かを判断する。具体的には、例えば、TSC部分昇温法により得られた各段階の検出結果のそれぞれについて、保持時間tgsetの条件出しを行った場合(例えば図8参照)
と同様に、直線近似部分の温度幅に対して返し部分の温度幅が例えば30%以内、望ましくは例えば10%以内に収まっているか否かを解析し、その範囲に収まっていなければ測定条件の修正が必要であると判断する。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a specific example of the detection result of the TSC measurement.
In the measurement execution step (S104), when the TSC measurement is performed by the TSC partial temperature raising method, for example, a detection result as shown in FIG. 11 is obtained. In the condition correction step (S106), first, the detection result is analyzed, and it is determined whether or not the measurement condition used to obtain the detection result needs to be corrected. Specifically, for example, when the holding time tgset condition is set for each of the detection results at each stage obtained by the TSC partial temperature raising method (see, for example, FIG. 8).
Similarly, it is analyzed whether the temperature width of the return portion is within 30%, preferably within 10%, for example, with respect to the temperature width of the linear approximation portion. Judge that correction is required.

修正が必要と判断した場合、条件修正工程(S106)においては、測定条件の修正が必要である旨の情報をコンピュータ部40が出力する。これにより、熱刺激電流測定装置のオペレータは、測定条件の修正が必要であることを把握することができる。   When it is determined that correction is necessary, in the condition correction step (S106), the computer unit 40 outputs information indicating that the measurement condition needs to be corrected. Thereby, the operator of the thermal stimulation current measuring device can grasp that the measurement conditions need to be corrected.

測定条件の修正は、以下のようにして行うことが考えられる。
例えば、修正が必要である測定条件の設定値をコンピュータ部40から表示出力して、そのコンピュータ部40を操作する熱刺激電流測定装置のオペレータに修正後の設定値をマニュアル入力させる。
また、例えば、修正を許可する旨の所定操作が熱刺激電流測定装置のオペレータによって行われると、修正が必要である測定条件について、コンピュータ部40が再度条件出しを行って、修正後の設定値を自動的に特定するようにしてもよい。
The measurement conditions can be corrected as follows.
For example, the setting value of the measurement condition that needs to be corrected is displayed and output from the computer unit 40, and the operator of the thermal stimulation current measuring device operating the computer unit 40 is manually input the corrected setting value.
In addition, for example, when a predetermined operation for permitting correction is performed by the operator of the thermal stimulation current measuring apparatus, the computer unit 40 sets the condition again for the measurement condition that needs to be corrected, and the corrected set value May be automatically specified.

<5.本実施形態の効果>
本実施形態で説明した熱刺激電流測定装置、熱刺激電流測定プログラムおよび熱刺激電流測定方法によれば、以下のような効果が得られる。
<5. Effects of this embodiment>
According to the thermally stimulated current measuring device, thermally stimulated current measuring program, and thermally stimulated current measuring method described in the present embodiment, the following effects can be obtained.

本実施形態においては、測定対象となる試料11に対するTSC測定を行う際に必要となる測定条件について、当該試料11を試料室10内にセットすれば、その条件出しが自動的に行われる。そのため、従来のように熱刺激電流測定装置のオペレータ等が経験則に基づいて条件出しを行う場合とは異なり、測定対象となる試料11に適した測定条件を簡便かつ迅速に条件出しすることができ、その条件出しをした測定条件により適切なTSC測定を行うことが可能となる。このことは、特に未知材料からなる試料11が測定対象となる場合に非常に有効である。すなわち、未知材料からなる試料11が測定対象となる場合であっても、従来の場合とは異なり、煩雑な条件の絞込みや再現性の検証など、多くの工数(手間)を投入する必要が生じてしまうことがない。   In the present embodiment, when the sample 11 is set in the sample chamber 10 with respect to the measurement conditions necessary for performing TSC measurement on the sample 11 to be measured, the condition is automatically determined. Therefore, unlike the conventional case where the operator of the thermally stimulated current measuring apparatus or the like performs the condition setting based on the empirical rule, the condition suitable for the sample 11 to be measured can be determined easily and quickly. It is possible to perform appropriate TSC measurement according to the measurement conditions for which the conditions have been set. This is very effective particularly when the sample 11 made of an unknown material is a measurement target. That is, even in the case where the sample 11 made of an unknown material is a measurement object, unlike the conventional case, it is necessary to invest a lot of man-hours (labor), such as narrowing down complicated conditions and verifying reproducibility. There is no end.

また、本実施形態においては、自動的に条件出しをする測定条件として、(2)試料11に印加するトラッピング電圧Vsetの大きさ、(3)トラッピング電圧Vsetの印加時間tsetの値、(4)トラッピング電圧Vsetの印加終了から試料11の昇温開始までの保持時間tgsetの値の少なくとも一つを含む。これらの測定条件は、TSC測定の検出結果
に大きな影響を及ぼす一方で、測定対象となる試料11の種類によって内容が異なり得る。そのため、これらの代表的な測定条件を自動的に行う条件出しの対象とすれば、適切なTSC測定を行う上で非常に有効なものとなり、またその条件出しを簡便かつ迅速に行えるようになるので、TSC測定の測定実施者にとっても非常に利便性が高いものとなる。
特に、(4)保持時間tgsetについては、本実施形態では、TSC測定の検出結果に
おける返し部分の大きさが当該検出結果における直線近似部分の大きさの所定割合以内(例えば30%以内、望ましくは例えば10%以内)に収まるように、その条件出しを行う。このような条件出しを行えば、後に行う測定実行工程(S104)において、TSC測定に多くの時間を要してしまうのを抑制しつつ、余剰キャリアの解放を確実に行えるようにすることで当該TSC測定の高精度化が図れるようになる。
In the present embodiment, as measurement conditions for automatically setting conditions, (2) the magnitude of the trapping voltage Vset applied to the sample 11, (3) the value of the application time tset of the trapping voltage Vset, (4) It includes at least one value of the holding time tgset from the end of application of the trapping voltage Vset to the start of heating of the sample 11. While these measurement conditions have a great influence on the detection result of the TSC measurement, the contents may differ depending on the type of the sample 11 to be measured. Therefore, if these representative measurement conditions are set as conditions for automatically determining conditions, it will be very effective in performing appropriate TSC measurements, and the conditions can be determined easily and quickly. Therefore, it is very convenient for a measurement person who performs TSC measurement.
In particular, regarding (4) the holding time tgset, in this embodiment, the size of the return portion in the detection result of the TSC measurement is within a predetermined ratio (for example, within 30%, preferably within the size of the linear approximation portion in the detection result) For example, the condition is set so that it is within 10%. If such conditions are set, it is possible to reliably release excess carriers while suppressing the time required for TSC measurement in the subsequent measurement execution step (S104). The accuracy of TSC measurement can be improved.

また、本実施形態においては、TSC測定の結果に応じてデータ記憶領域44に登録した測定条件の内容を修正し得るようになっている。つまり、実際にTSC測定を行った結果を、データ記憶領域44内における測定条件の内容にフィードバックし得るようになっている。そのため、測定条件の内容修正を重ねることで、その測定条件について、より一層の適切化が図れるようになる。また、内容修正後の測定条件を用いてTSC測定を行う
ことで、そのTSC測定の結果についての高精度化も期待できる。
In the present embodiment, the contents of the measurement conditions registered in the data storage area 44 can be modified according to the result of TSC measurement. That is, the result of actual TSC measurement can be fed back to the contents of the measurement conditions in the data storage area 44. Therefore, the measurement conditions can be further optimized by repeatedly modifying the contents of the measurement conditions. In addition, by performing TSC measurement using the measurement conditions after the content correction, it is possible to expect higher accuracy with respect to the result of the TSC measurement.

<6.変形例等>
以上に本発明の実施形態を説明したが、上述した開示内容は、本発明の例示的な実施形態を示すものである。すなわち、本発明の技術的範囲は、上述の例示的な実施形態に限定されるものではない。
<6. Modified example>
While embodiments of the present invention have been described above, the above disclosure is intended to illustrate exemplary embodiments of the present invention. That is, the technical scope of the present invention is not limited to the exemplary embodiments described above.

例えば、本実施形態では、測定条件の設定値について具体的な数値を挙げている場合があるが、これらの数値は単なる例示に過ぎず、必要に応じて適宜設定することが可能である。   For example, in the present embodiment, there are cases where specific numerical values are given for the setting values of the measurement conditions, but these numerical values are merely examples, and can be appropriately set as necessary.

10…試料室、11…試料、12…電極、13…温調機能、14…開閉弁、15…ロータリーポンプ、16…ガス供給源、17…試料台、20…直流電源、21…リレースイッチ、30…直流微小電流計、40…コンピュータ部、41…測定実行手段、42…モニタリング手段、43…結果処理手段、44…データ記憶領域、45…条件抽出手段、46…条件登録手段、47…条件修正手段、50…光照射機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Sample chamber, 11 ... Sample, 12 ... Electrode, 13 ... Temperature control function, 14 ... Open / close valve, 15 ... Rotary pump, 16 ... Gas supply source, 17 ... Sample stand, 20 ... DC power supply, 21 ... Relay switch, DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... DC microammeter, 40 ... Computer part, 41 ... Measurement execution means, 42 ... Monitoring means, 43 ... Result processing means, 44 ... Data storage area, 45 ... Condition extraction means, 46 ... Condition registration means, 47 ... Conditions Correction means, 50... Light irradiation mechanism

Claims (6)

測定対象となる試料に対する熱刺激電流測定を行う熱刺激電流測定装置であって、
前記試料に対する熱刺激電流測定を行う際に必要となる測定条件について条件出しを行う条件抽出手段と、
前記条件抽出手段が条件出しをした測定条件を所定のデータ記憶領域に登録する条件登録手段と、
前記条件登録手段が前記データ記憶領域に登録した測定条件を用いつつ前記試料に対する熱刺激電流測定を行う測定実行手段と、
を備えることを特徴とする熱刺激電流測定装置。
A thermally stimulated current measuring device for measuring thermally stimulated current for a sample to be measured,
Condition extraction means for setting out the measurement conditions necessary for performing the thermally stimulated current measurement on the sample;
Condition registration means for registering the measurement conditions that the condition extraction means has determined in a predetermined data storage area;
Measurement execution means for performing thermally stimulated current measurement on the sample while using the measurement conditions registered in the data storage area by the condition registration means;
A heat-stimulated current measuring device comprising:
前記条件抽出手段が条件出しをする測定条件は、熱刺激電流測定を行う際に前記試料に印加する印加電圧の大きさ、当該印加電圧の印加時間、当該印加電圧の印加終了から前記試料の昇温開始までの保持時間の少なくとも一つを含む
ことを特徴とする請求項1記載の熱刺激電流測定装置。
The measurement conditions for the condition extraction means to determine the conditions are the magnitude of the applied voltage applied to the sample when performing the thermal stimulation current measurement, the application time of the applied voltage, and the rise of the sample from the end of application of the applied voltage. The heat-stimulated current measuring device according to claim 1, comprising at least one of a holding time until the start of temperature.
前記条件抽出手段は、熱刺激電流測定の検出結果における返し部分の大きさが当該検出結果における直線近似部分の大きさの所定割合以内に収まるように、熱刺激電流測定を行う際の前記試料への電圧印加終了から当該試料の昇温開始までの保持時間についての条件出しを行う
ことを特徴とする請求項1または2記載の熱刺激電流測定装置。
The condition extraction means applies to the sample when performing the thermal stimulation current measurement so that the size of the return portion in the detection result of the thermal stimulation current measurement is within a predetermined ratio of the size of the linear approximation portion in the detection result. The thermal stimulation current measuring device according to claim 1 or 2, wherein a condition for a holding time from the end of voltage application to the start of temperature rise of the sample is determined.
前記測定実行手段での熱刺激電流測定の結果に応じて前記条件登録手段が前記データ記憶領域に登録した測定条件の内容を修正する条件修正手段
を備えることを特徴とする請求項1、2または3記載の熱刺激電流測定装置。
The condition registration unit includes a condition correction unit that corrects the content of the measurement condition registered in the data storage area by the condition registration unit according to a result of the thermal stimulation current measurement by the measurement execution unit. 3. The thermal stimulation current measuring device according to 3.
測定対象となる試料に対する熱刺激電流測定を行う熱刺激電流測定装置に搭載されたコンピュータ、または当該熱刺激電流測定装置に接続するコンピュータを、
前記試料に対する熱刺激電流測定を行う際に必要となる測定条件について条件出しを行う条件抽出手段と、
前記条件抽出手段が条件出しをした測定条件を所定のデータ記憶領域に登録する条件登録手段と、
前記条件登録手段が前記データ記憶領域に登録した測定条件を用いつつ前記試料に対する熱刺激電流測定を前記熱刺激電流測定装置に行わせる測定実行手段
として機能させることを特徴とする熱刺激電流測定プログラム。
A computer mounted on a thermally stimulated current measuring device that measures thermally stimulated current for a sample to be measured, or a computer connected to the thermally stimulated current measuring device,
Condition extraction means for setting out the measurement conditions necessary for performing the thermally stimulated current measurement on the sample;
Condition registration means for registering the measurement conditions that the condition extraction means has determined in a predetermined data storage area;
A thermal stimulation current measurement program that causes the thermal stimulation current measurement device to function as a measurement execution unit while using the measurement conditions registered in the data storage area by the condition registration unit. .
測定対象となる試料に対する熱刺激電流測定を行う熱刺激電流測定方法であって、
前記試料に対する熱刺激電流測定を行う際に必要となる測定条件について条件出しを行う条件抽出工程と、
前記条件抽出工程で条件出しをした測定条件を所定のデータ記憶領域に登録する条件登録工程と、
前記条件登録工程で前記データ記憶領域に登録した測定条件を用いつつ前記試料に対する熱刺激電流測定を行う測定実行工程と、
を備えることを特徴とする熱刺激電流測定方法。
A thermally stimulated current measurement method for measuring thermally stimulated current for a sample to be measured,
A condition extraction step for setting the conditions for the measurement conditions required when performing the thermally stimulated current measurement on the sample;
A condition registration step of registering the measurement conditions obtained in the condition extraction step in a predetermined data storage area;
A measurement execution step of performing thermally stimulated current measurement on the sample while using the measurement conditions registered in the data storage area in the condition registration step;
A thermally stimulated current measurement method comprising:
JP2014045295A 2013-06-27 2014-03-07 Thermally stimulated current measuring device, thermally stimulated current measuring program, and thermally stimulated current measuring method Expired - Fee Related JP6242718B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014045295A JP6242718B2 (en) 2013-06-27 2014-03-07 Thermally stimulated current measuring device, thermally stimulated current measuring program, and thermally stimulated current measuring method

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013134885 2013-06-27
JP2013134885 2013-06-27
JP2014045295A JP6242718B2 (en) 2013-06-27 2014-03-07 Thermally stimulated current measuring device, thermally stimulated current measuring program, and thermally stimulated current measuring method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015028463A true JP2015028463A (en) 2015-02-12
JP6242718B2 JP6242718B2 (en) 2017-12-06

Family

ID=52492227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014045295A Expired - Fee Related JP6242718B2 (en) 2013-06-27 2014-03-07 Thermally stimulated current measuring device, thermally stimulated current measuring program, and thermally stimulated current measuring method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6242718B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105806892B (en) * 2016-03-11 2018-04-20 清华大学 Gu-fluid general thermally stimulated current measuring device
CN109061273A (en) * 2018-08-30 2018-12-21 哈尔滨理工大学 A kind of automation thermally stimulated current test macro and its test method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108760818B (en) * 2018-05-18 2020-09-11 哈尔滨理工大学 Novel thermal stimulation current measuring device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS613035A (en) * 1984-06-18 1986-01-09 Mitsui Petrochem Ind Ltd Improved operation system of automatic melt indexer
JPH04125430A (en) * 1990-09-17 1992-04-24 Hitachi Ltd Multiple wavelength spectrophotometer
JPH0862885A (en) * 1994-08-22 1996-03-08 Mita Ind Co Ltd Method and device for measuring electrification characteristics of electrophotographic toner
JP2005106810A (en) * 2003-09-10 2005-04-21 Tokyo Electron Ltd Apparatus and method for measuring and applying coefficients of thermal expansion and contraction
JP2006153792A (en) * 2004-12-01 2006-06-15 Rigaku Corp Analyzing apparatus
JP2009180706A (en) * 2008-02-01 2009-08-13 Shimadzu Corp Spectrofluorometric detection apparatus for liquid chromatograph
JP2010112837A (en) * 2008-11-06 2010-05-20 Sumitomo Electric Ind Ltd Electric characteristics measurement device and electric characteristics measuring method
JP2012007964A (en) * 2010-06-24 2012-01-12 Shimadzu Corp Fourier transform infrared spectrophotometer

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS613035A (en) * 1984-06-18 1986-01-09 Mitsui Petrochem Ind Ltd Improved operation system of automatic melt indexer
JPH04125430A (en) * 1990-09-17 1992-04-24 Hitachi Ltd Multiple wavelength spectrophotometer
JPH0862885A (en) * 1994-08-22 1996-03-08 Mita Ind Co Ltd Method and device for measuring electrification characteristics of electrophotographic toner
JP2005106810A (en) * 2003-09-10 2005-04-21 Tokyo Electron Ltd Apparatus and method for measuring and applying coefficients of thermal expansion and contraction
JP2006153792A (en) * 2004-12-01 2006-06-15 Rigaku Corp Analyzing apparatus
JP2009180706A (en) * 2008-02-01 2009-08-13 Shimadzu Corp Spectrofluorometric detection apparatus for liquid chromatograph
JP2010112837A (en) * 2008-11-06 2010-05-20 Sumitomo Electric Ind Ltd Electric characteristics measurement device and electric characteristics measuring method
JP2012007964A (en) * 2010-06-24 2012-01-12 Shimadzu Corp Fourier transform infrared spectrophotometer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
橋本 寿正 TOSHIMASA HASHIMOTO: "高分子材料の熱刺激電流分析", 応用物理, vol. 第58巻第3号, JPN6017003564, 1989, pages 375 - 382, ISSN: 0003647447 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105806892B (en) * 2016-03-11 2018-04-20 清华大学 Gu-fluid general thermally stimulated current measuring device
CN109061273A (en) * 2018-08-30 2018-12-21 哈尔滨理工大学 A kind of automation thermally stimulated current test macro and its test method

Also Published As

Publication number Publication date
JP6242718B2 (en) 2017-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6242718B2 (en) Thermally stimulated current measuring device, thermally stimulated current measuring program, and thermally stimulated current measuring method
Li et al. Temperature and electron density of soil plasma generated by LA-FPDPS
JP6382912B2 (en) Method and apparatus for photothermal analysis of a sample
CN103033555B (en) Uranium isotope abundance measurement method by using carbon nanotubes as ion emission agent
JP5045325B2 (en) Transistor inspection method and inspection apparatus
Said et al. Dependence of secondary electron emission on surface charging in sapphire and polycrystalline alumina: Evaluation of the effective cross sections for recombination and trapping
JP5070570B2 (en) Thermal expansion coefficient measuring method and measuring apparatus
CN104949963A (en) ICP emission spectrometer
CN110879220B (en) Method for measuring thermophysical property of single nanowire in non-contact manner
CN105181131B (en) A kind of laser power measurement method
JP4953061B2 (en) Object heating method and apparatus
JP2017199775A (en) Metal pollution concentration analyzing method
CA3173447C (en) Electrochemical sensor arrangement, breath alcohol measuring device and process for determining a vitality of electrodes of an electrochemical sensor
WO2015011947A1 (en) Sample measurement result processing device, sample measurement result processing method, and program
JP2011247713A (en) Temperature-programmed desorption analysis method and temperature-programmed desorption analyzer
Montiel i Ponsoda et al. Analysis of temperature dependence of photodarkening in ytterbium-doped fibers
JP7026371B2 (en) Carbon concentration measuring method and carbon concentration measuring device
JP5582203B2 (en) Voltage / current characteristic measuring method, voltage / current characteristic measuring apparatus, and solar simulator
Pomeroy et al. Direct optical measurement of hot‐phonons in active AlGaN/GaN devices
RU2263306C1 (en) Method of identifying set of thermal-physical characteristics of solid materials
JP6382747B2 (en) Method for measuring effective lifetime of excess minority carrier and apparatus for measuring effective lifetime of excess minority carrier
Yamazaki et al. Recovery of neutron-induced damage of SiC by thermal annealing up to 1400° C
Miyoshi et al. Thermoluminescence of photodarkened CdS-doped glasses
Varapnickas et al. Local temperature measurement during ultrafast laser 3D nanolithography writing
JP6478056B2 (en) Temperature measurement method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160215

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160219

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170123

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170214

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170405

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170926

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171024

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171108

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6242718

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees