1、第六章 半导体材料的测试分析半导体单晶材料性能的评价n 晶体的结构完整性： 晶向，晶格缺陷（位错密度）识别、密度、分布；络合物的特征，n 组分分析： 材料的化学成分及配比，掺杂原子性质、浓度及其分布，氧碳含量，重金属杂质等n 导电性能： 导电类型，电阻率，少子寿命、迁移率、扩散长度、表面复合速度等n 光学性能： 薄膜材料的折射率，吸收系数，光电导特性，发光特性等工业生产中，一般检测的参数有：晶向，位错密度，氧碳含量，导电类型，电阻率，少子寿命等1、 定向 ：光学定向法； X光定向法2、 缺陷 ：n 金相观察法（与半导体专业基础实验相同）n 扫描电子显微镜（ SEM）n 透射电子显微镜（ TEM
2、）n 原子力显微镜（ AFM）n X射线形貌技术3、组分分析1）掺杂浓度分析n 霍尔测量n C-V测量n 二次离子质谱仪 （ Secondary Ion Mass Spectrometry）2）氧碳含量n 红外吸收光谱技术3） 重金属等痕量杂质分析n 俄歇电子能谱技术（ AES）n X光发射谱（ XES）n X光电子发射谱（ XPS）n 中子活化分析（ NAA）n 质谱分析n 原子吸收光谱技术4、 导电性能1）电阻率n 四探针法n 三探针法n 非接触法n 扩展电阻法三探针法（击穿电压法）n 应用 ：测试 n/n+或 p/p+外延层电阻率n 原理 ：金属 -半导体接触具有类似于突变 pn结的特性， pn结雪崩击穿电压与材料电阻率 之间存在经验关系 UB=A n。若测出肖特基结的击穿电压则可求出材料的电阻率。扩展电阻测量n 用于测量侧向电阻率变化n 测量范围宽 (10121021 cm3),分辨率高 (30nm以内 )n 测量过程标准化 :样品制备，探针准备，测量过程，数据收集，校准。原理n 探针的直径通常为 0.5mm左右，针尖的曲率半径 r0为 20um。n 探针间距 20-100um，步距数百 。
