SU1419425A1 - Method of determining impurity parameters in semiconductors - Google Patents

Method of determining impurity parameters in semiconductors Download PDF

Info

Publication number
SU1419425A1
SU1419425A1 SU864167978A SU4167978A SU1419425A1 SU 1419425 A1 SU1419425 A1 SU 1419425A1 SU 864167978 A SU864167978 A SU 864167978A SU 4167978 A SU4167978 A SU 4167978A SU 1419425 A1 SU1419425 A1 SU 1419425A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
impurity
samples
impurities
hall
compensating
Prior art date
Application number
SU864167978A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.С. Веденеев
А.Г. Ждан
В.В. Рыльков
Original Assignee
Институт Радиотехники И Электроники Ан Ссср
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 Институт Радиотехники И Электроники Ан Ссср filed Critical Институт Радиотехники И Электроники Ан Ссср
Priority to SU864167978A priority Critical patent/SU1419425A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1419425A1 publication Critical patent/SU1419425A1/en

Links

Landscapes

  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к полупро- водни(совой технике и .может быть использовано дл  определени  концентрации основной, компенсирующей и со- путствующей примесей и энергии ионизации сопутствующей примеси в полупроводниках . Способ позвол ет расширить возможности способа на определение концент4 аций компенсирующей и сопутствующей примесей и энергии ионизации соответствующей примеси. Исследуемый и эталонный образцы располага-i ют в скрещенных электрическом и магнитном пол х-и определ ют отнощени  значений ЭДС Холла и силы тока, цзме- р емых в образцах в следующих услови х: в области температур вымораживани  примеси при освещении образцов излучением иэ диапазона примесного поглощени , в темноте не менее, чем при двух значени х температуры из этой же области, в области темпераг тур истощени  примеси. Искомые величины рассчитывают по отнощени м значений ЭДС Холла и силы тока в образцах . По сравнению с базовым объектом , основанным на измерени х температурной зависимости коэффициента . Холла в исследуемом образце, предложенный способ позвол ет повЪ|сить точность определени  параметров примесей . При относительной погрещности . измерений J X в материалах со степе- , 1 иью компенсации Ах Ю выигрыщ в точ ности составл ет 3 пор дка. 9The invention relates to semiconductor (sovoy technology and can be used to determine the concentration of the main, compensating and associated impurities and the ionization energy of the accompanying impurity in semiconductors. The method allows the method to expand the capabilities of determining the concentration of the compensating and related impurities and the ionization energy the corresponding impurity. The test and reference samples are located in crossed electric and magnetic fields x and determine the ratio of the Hall EMF values and current strength, measured in samples under the following conditions: in the temperature range of freezing the impurity when the samples are irradiated with radiation from the impurity absorption range, in the dark no less than at two temperatures from the same region, in the temperature range of the impurity-depletion temperatures. calculated by the ratio of the EMF values of the Hall and the current in the samples. Compared with the basic object, based on measurements of the temperature dependence of the coefficient. In the sample under study, the proposed method makes it possible to increase the accuracy of determining the parameters of impurities. With relative marginality. Measurements of J X in materials with a degree of 1 compensation. The compensation yields an accuracy of 3 orders of magnitude. 9

Description

Изобретение относитс  к полупроводниковой технике и может быть использовано дл  определени  концентрации основной, омпенсирующей и сопут- ствующей примесей и энергии ионизации сопутствующей примеси в полупроводниках .The invention relates to semiconductor technology and can be used to determine the concentration of the main, compensating and associated impurities and the ionization energy of the accompanying impurity in semiconductors.

Цель изобретени  - расширение возможностей способа на определение концентрации основной, компенсирующей и сопутствующей примесей и энергии ионизации сопутствующей примеси.The purpose of the invention is to expand the capabilities of the method for determining the concentration of the main, compensating and accompanying impurities and the ionization energy of the accompanying impurity.

Пример. Измерени  выполнены на исследуемых образцах слабокпмпен- сированного кремни , легированного бором Si;В толщиной ,2 см. В качестве эталона используют образец с концентрацией основной примеси Ng 2, , с кон1.1ентрацией ком- пенсирующей примеси ,8-10 см и с концентрацией сопут ТВ ощей примеси N, много меньшей N(), со степенью компенсации основной примеси К«1. Исследуемьгй и эталонный образцы закрепл ют в вакуумном гелиевом криостате, охлаждают до произвольной температуры из области вымораживани  основной примеси К и освегцаст ИК-излучением, отвечающим услов1«) ионизации основной примеси - бора. В качестве источника излучени  используют внутреннюю поверхность вакуумной ка1 {еры криостата, температура которой близка к комнатной (энерги  фотонов МэВ, энерги  ионизации основной примеси E ,32 мэВ). В продольном электричес ком поле 1 В/см и поперечном магнитном ПОЛ5 с магнитной индукцией В 0,2 Тл измерены ачени  Vrtd/I «I,25 к10 Ом-см и ,91-10 0м . см, где VH - ЭДС Холла; I - сила тока; d - толщина образца, волнистой чертой здесь .и далее отмечены величины, относ щиес  к эталонному образцу.Example. Measurements were made on the samples under study of slightly impacted silicon doped with boron Si; B, 2 cm thick. A sample with a concentration of the main impurity Ng 2,, with a concentration of compensating impurity, 8–10 cm, and with a sop concentration was used as a reference. TV of impurity N, much less N (), with the degree of compensation of the main impurity K «1. The test and reference samples are fixed in a vacuum helium cryostat, cooled to an arbitrary temperature from the freezing zone of the main impurity K and refreshed by infrared radiation that meets the conditions for the ionization of the main boron impurity. As the radiation source, the internal surface of the vacuum cavity of a cryostat is used, whose temperature is close to room temperature (photon energy MeV, ionization energy of the main impurity E, 32 meV). In a longitudinal electric field of 1 V / cm and in a transverse magnetic POLO5 with a magnetic induction of 0.2 T, the values of Vrtd / I «I, 25 к10 Ohm-cm and 91-10 0m are measured. cm, where VH is the Hall EMF; I - current strength; d is the sample thickness, with a wavy line here and the values referring to the reference sample are noted below.

Далее образцы экранируют от иэлу- чени , и при первом значении температуры из области вымораживани  основной примеси Т, 20 К измер ют в е ичи- ны ,52-10 Ом-см и V,d/r 7, Ом«см. Устанавливают новое значение температуры из области вымо- пажнБани  основной примеси ,73 К и измер ют Vj,d/I «706 Ом «см и «2,96 50 Ом см. Образцы нагревают до комнатной температуры, отвечающейNext, the samples are screened from the radiation, and at the first temperature value from the freezing zone of the main impurity T, 20 K is measured in units of 52-10 ohm-cm and V, d / r 7, ohm "cm. A new value of the temperature from the region of the ground impurity of the main impurity, 73 K is set and Vj, d / I "706 Ohm" cm and "2.96 50 Ohm cm see

услговкю лсгощений. пэкмеси и и мер - ют ) ,5 - Ом см к services. peqmesi and u are measured), 5 - ohm cm to

, ,

QQ

Г94252G94252

5,06 10 Ом-см. Измеренные значени  ЭДС Холла и силы тока подставл ют в выражени  дл  расчета степени компенсации основной примеси исследуемого образца К по отношени м измеренных значений ЭДС Холла и силы тока при освещении образцов.5.06 ohm-cm The measured values of the EMF of the Hall and the amperage are substituted into expressions to calculate the degree of compensation of the main impurity of the test sample K by the ratio of the measured values of the EMF of the Hall and the amperage when the samples are illuminated.

11-(Г-I)11- (GI)

-К --K -

--

и устанавливают, что К х 1 . В этом случае расчет значений энергии ионизации Ej, сопутствующей примеси, иand establish that K x 1. In this case, the calculation of the values of the ionization energy Ej, the accompanying impurity, and

степень компенсации К,degree of compensation K,

N«N "

::-:- СОПУТСТ- k:: -: - SOPUTST- k

вующей примеси осуществ системы трансцендентных получаемой подстановкой impurity of the transcendental system obtained by the substitution

((

TVudKTvudk

IvTSiIvtsi

))

-1)КIVudK IVhaK .IVndK-1) KIVudK IVhaK .IVndK

KMKM

- -

а.гцш. - ,iVMUl4 ,  a.gsch -, iVMUl4,

ЖЖ LJ

значений ЭДС Холла и силы тока, измеренных без подсветки при двух значени х температуры из области вымораживани  основной примеси, где k - посто нна  Больцмана.the Hall EMF values and current strengths measured without illumination at two temperatures from the freezing zone of the main impurity, where k is the Boltzmann constant.

Величину концентрации основной при примеси Не определ ют из выражени : IV,d . No .The concentration of the main with the impurity is not determined from the expression: IV, d. No.

Т J k T j k

IV, dIV, d

н„n „

подставл   в него значени  ЭДС Холла и силы тока, измеренные при темпера- Туре, выбранной из области истошени  примеси. По величине N и по рассчитанным К и К, вычисл ет Нц и N.Substituting in it the values of the EMF of the Hall and the amperage measured at a temperature selected from the area of exhaustion of the impurity. According to the value of N and calculated K and K, calculates Nc and N.

Определенные таким образом значени  искомых величин составили:The values of the quantities thus determined were:

, Ык-бЧО см ; ,6- 10 см и мэВ., YK-BCHO cm; , 6–10 cm and meV.

Изобретение позвол ет раздельно определ ть концентрации основной, компенсирующей и сопутствующей примесей , энергию ионизации сопутствующей примеси в полупроводниках и может быть эффективно использовано дл  экспрессного определени  названных параметров примесей, в том числе в услови х npoMbmineliHoro производства полупроводниковых материалов.The invention makes it possible to separately determine the concentrations of the main, compensating, and accompanying impurities, the ionization energy of the accompanying impurity in semiconductors, and can be effectively used for the rapid determination of the mentioned impurity parameters, including in terms of npoMbmineliHoro production of semiconductor materials.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ определени  параметров примесей в полупроводниках, заключающийс  в том, что исследуемый и эталонный образцы помещают в ск-рещениые электрические п магнитное пол  и иThe method of determining the parameters of impurities in semiconductors, which consists in that the test and reference samples are placed in a searchable electric and magnetic field and 3I4I9A253I4I9A25 мер ют ЭДС Холла и силу тока в этихкрайней мере при двух различных зн обраэцах при их освещении излучением,чени х температуры, выбранных из обсоответствующим условию ионизации ос-ласти вымораживани  основной примеси,the Hall voltage and current are measured in these extreme measure with two different samples when they are illuminated by radiation, the temperature is chosen from the corresponding condition of ionization of the freezing main impurity, новной примеси, при температуре об-нагревают образцы до температуры изimpurities, at a temperature of about-heated samples to a temperature of разцов, выбранной из области вымора-области истощени  основной примеси,samples selected from the extinction region — the region of depletion of the main impurity, .живаки  основной примеси, о т л и -при которой повтор ют измерени  в.harms of the main impurity, about tl and - at which repeat measurements in чающийс  тем, .что, с цельюотсутствии излучени , и рассчитьшаютdue to the fact that, for the purpose of the absence of radiation, and расширени  возможностей способа наконцентрацию основной, компенсируюопределение концентраций компенсирую- и сопутствующей пркмесей и э нерщей и сопутствующей примесей и энер-гию ионизации сопутствующей принесиexpanding the possibilities of the concentration of the main method, compensating for the determination of the concentrations of the compensating and concomitant products and the energetic and concomitant impurities and the ionization energy of the concomitant гни ионизации сопутствующей примеси,по отношени м значений ЭДС Холла иdecay of ionization of the accompanying impurity, in relation to the values of the EMF of the Hall and дополнительно измер ют ЭДС Холла исилы тока, измеренных в исследуемомAdditionally, the Hall emf is measured by the current measured in the test силу тока в исследуемом и эталоннрм .и зталонном образцах при указанныхcurrent strength in the test and reference samples and reference samples at specified образцах в отсутствии излучени , по 15температурах.samples in the absence of radiation, at 15T.
SU864167978A 1986-12-26 1986-12-26 Method of determining impurity parameters in semiconductors SU1419425A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864167978A SU1419425A1 (en) 1986-12-26 1986-12-26 Method of determining impurity parameters in semiconductors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864167978A SU1419425A1 (en) 1986-12-26 1986-12-26 Method of determining impurity parameters in semiconductors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1419425A1 true SU1419425A1 (en) 1991-06-23

Family

ID=21275414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864167978A SU1419425A1 (en) 1986-12-26 1986-12-26 Method of determining impurity parameters in semiconductors

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1419425A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР 9 1241946, кл. Н 01 L 21/66 1984. Авторское свидетельство СССР 707455, кл. Н 01 L 21/66, 1978. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Woodbury et al. Triple acceptors in germanium
Wasilewski et al. Magneto-optical studies of n-GaAs under high hydrostatic pressure
Jones et al. Thermal stability of InN
Basile et al. A new determination of N/sub A
Assimos et al. The photoelectric threshold, work function, and surface barrier potential of single‐crystal cuprous oxide
Lightowlers et al. Electrical-transport measurements on synthetic semiconducting diamond
SU1419425A1 (en) Method of determining impurity parameters in semiconductors
Bowley et al. Magnetothermal resistance and magnetothermoelectric effects in bismuth telluride
Arndt et al. Conductivity and Polarization Phenomena in Phenanthrene Crystals
Mette et al. Nernst and Ettingshausen Effects in Germanium between 300 and 750 K
Bucci Dielectric Relaxations in Additively Colored KCl and KCl: Sr Cl 2 Crystals
Kettler et al. Conduction electron spin susceptibility of metallic lithium
Brauer et al. Crystallinity of pure silica glass studied by positron annihilation
Darken et al. Photoconductive response of compensating impurities in photothermal ionization spectroscopy of high‐purity silicon and germanium
Astrov et al. Planar sulfur-doped silicon detectors for high-speed infrared thermography
Miller et al. Mechanical Loss and Conduction Mechanism in Iron‐Phosphate Glass
SU707455A1 (en) Method of determining degree of compensation of impurities in semiconductors
Kawano et al. Determination of sticking probability by negative surface ionization mass spectrometry
JPS54154265A (en) Impurity doping amount evaluation method for semiconductor
Klavan et al. Energy loss of a low-energy ion beam in passage through an equilibrium cesium plasma
Goodman Improvements in method and apparatus for determining minority carrier diffusion length
RU2064713C1 (en) Method of diagnosis of structural cleanness of monocrystals of n type silicon grown by zone melting
Pichler et al. Determination of critical electron density for the establishment of LTE in argon plasmas
SU1584666A1 (en) METHOD FOR DETERMINING PARAMETERS OF IMPURITY IN A SEMICONDUCTOR
Panova et al. Some Characteristic Features of the Temperature Dependence of the Electrical Resistivity of Mg Alloys Containing Heavy Nonmagnetic Impurities