SU855553A1 - Способ определени времени релаксации эффекта пол - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерению и контролю электрофизических парамет ров полупроводников и может быть, использовано при производстве полупроводниковых материалов и контроле качества полупроводниковых приборов. Известны способы определени  времени релаксации, основанные на непос редственном графическом наблюдении релаксационной кривой 1 С.З Недостатком таких способов  вл ет с  то, что они св заны с погрешност ми визуального наблюдени  форм  кривой. Наиболее близким техническим ре шемием к предлагаемому  вл етс  способ , включающий подачу на полевой электродпр моуголькых импульсов моду лирующего напр жени ,приложение к об разцу посто нного т нущего пол , измерение величины U квазиравновесног значени  напр жени , снимаемого с об разца, и предварительное определение параметра по осциллограмме этого иапр жеии  31. Недостатком этого способа  вл етс  невысока  точность измерени ,обус ловленна  необходимостью обработки осциллограммы сигнала, снимаемого с образца. ,Цель изобретени  - повьииение точЧ ности измерени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе определени  времени релаксации эффекта пол , включающем подачу на нолевой электрод пр моугольных импульсов модулирующего напр жени , приложение к образцу посто нного т нущего пол , измерение величины UQ квазиравновесного значени  напр жени , снимаемого с образца,и предварительное определение параметра по осциллограмме этого напр жени , подают на полевой электрод модулирующие напр жени  синусоидгшьной форьш поочередно двух частот w и / , одна из которых на пор док ииже, а друга  на пор док Bbmie величины, обратной предварительно измеренисмлу времени релаксации, измер ют ги«1литуды Ц и сигнсшов на образце на указанных частотах и уточн ют, значение контролируемого параметра С по формуле - K,-vi На фиг. 1 представлен схема дл  измерени  времени pej/аксации эффекта

пол ; на фиг. 2 - осцилограмма напр жени .

Схема состоит из образца 1, на полевой электрод которого подают модулирующее напр жение либо в виде пр моугольных импульсов от генератора 2 либо в виде синусоидального напр жени  от генератора 3. От источника напр жени  Е прикладывают к образцу 1 посто нное т нущее поле. Резисторы и конденсаторы образуют мостовую схему , в которую включают исследуемый |образец 1. Сигнал, снимаемый с образца 1, после прохождени  фазовращател  4, усиливаетс  дифференциальным усилителем 5 и регистрируетс  осциллографом 6 и вольтметром 7.

На фиг. 2 изображена осциллограмма напр жени , снимаемого с образца при подаче на полевой электрод пр моугольного импульса модулирующего напр жени , по которой предварительно определ ют врем  релаксации эффекта пол  (на участке спада кривой) и измер ют величину UQ квазиравновесного значени  напр жени .

После предварительного определени  параметра по осциллограмме напр жени , снимаемого с образца, на полевой электрод подают модулирующее напр жение синусоидальной формы, частота которого на пор док ниже величины , обратной предварительно измеренному времени релаксации, и измер ют амплитуду и синусоидального сигнала на образце с помощью вольтметра Затем устанавливают частоту модулирующего напр жени  ми. на пор док выше величины, обратной предварительно измеренному времени-релаксации, и снов измер ют амплитуду и,т,,синусоидального сигнала на образце. Очередность подачи на полевой электрод модулирующих напр жений частотой NW и произвольна . Амплитуды модулирующих напр жений синусоидальной и пр моугольной формы выбирают достаточно малыми , чтобы сопротивление исследуемого образца мен лось линейно от модулирующего напр жени . При соблюдении этого услови  крива  релаксации напр жени  h(t), снимаемого с образца после подачи на полевой электрод модулирукидего напр жени  пр моугольной форкм, имеет ви;

Му)ехр()и,,;

откудф предварительно определ ют врем  релаксации эффекта пол  .

Использу  интеграл Дюамел  дл  анализа этого выражени  в случае модулирующего напр жени  синусоидальной формы, можно получить частотную

зависимость амплитуды U, синусоидального сигнала эффекта пол  в виде:

(v.

uUvvto

41° inwtf

Реша  это уравнение в приближении высоких и низких частот, т.е. когда ,. и w,,: 1, получаем выражение

, i

il,

.- o

jy.

no которому определ етс  уточненное значение времени релаксации эффекта пол .

По сравнению с известньоми способами предложенный способ позвол ет повысить точность измерени  параметра примерно в два раза.

Claims (3)

1. Толстой Н.А. и др. Новый метод изучени  процессов релаксации. ЖЭТФ, т. 19, 5, 1949, с. 421.

2. Литовченко В.Н. и др. Поверхностные свойства кремни . ФТТ, т.2, № 4, 1960, с. 593.

3. Павлов Л.П. Методы определени  основных параметров полупроводниковых материалов. М. , Высша  школа,

1975, с. 189-190 (прототип).