Метод вах.

В нем также тела ПП касается металлический точечный контакт и в методе используется выпрямляющие свойства точечного контакта металл-ПП. В n-ПП прямой ток направлен от ПП к металлу, в p-типа, то большой прямой ток течет от металла к ПП. К контакту прикладывается переменное напряжение и вольт-амперную характеристику осциллографируют, а по виду характеристики определяют тип ПП. Если имеем n-ПП, то при + на металле идет большой прямой ток и на осциллографе рисуются линии вверх. Рис5. Прямое падение напряжения на контакте мало, поэтому луч от начала координат вправе смещен мало. При отрицательной полу-волне напряжения контакт заперт, то очень мал и развертка создает горизонтальную линию на экране от начала координат влево. Если ПП p-типа, то осциллограмма вольт-амперной характеристики будет идти вниз и вправо.

Контроль удельного электросопротивления.

В двухзондовом методе тела ПП касаются два контакта - зонда. ПП изготавливают в виде стержня или бруска с известным сечением S. Рис6.

Метод прост, но имеет погрешности. Контактные области М-П всегда имеют потенциальные барьеры порядка 0,6-0,9 В, и в показания вольтметра эта величина входит. На потенциальных приконтактных барьерах, как на областях с повышенным электросопротивлением от тока измерений выделяется джоулево тепло, т.е. контакты прогреваются больше, чем середина ПП. Результат - рост подвижности носителей заряда, уход носителей из приконтактных областей и дополнительное увеличение их электросопротивления. Контроль электросопротивления всегда необходим при изготовлении микросхем. Когда в планарных структурах необходимо проконтролировать сопротивление области базы или эмитора, а расстояние между контактами измерительной системы не более 10-ков микрометров, а контактные барьеры М-П под зондами те же самые (0,5-0,9 В), величина этих барьеров превышает падение напряжения в теле ПП под контактами на 1-2 порядка, т.е. 2-х зондовый метод надо заменять.

4-х зондовый метод.

Рис7.

Ток измерил между контактами 1 и 4 вызывает в приповерхностном слое ПП падение напряжения. Вольтметр между контактами 2 и 3 фиксирует падение напряжения между ними, т.е. потенциал точки 3 по отношению к точке 2. Все потенциальные барьеры М-П мод контактами есть, они одинаковы, а потенциал точки 3 относительно точки 2 порожден падением напряжения в теле ПП, которое связано только с электросопротивлением ПП. Расстояние между 2 и3 известны, ток измерения известен, показания вольтметра известны и определяется удельное сопротивление поверхностного слоя. В методе учитывается геометрия расположения электродов. Электронные системы в атомно-силовой микроскопии или измерительных устройствах этого класса имеют вместо проволочных контактов заостренные кантилеверы. При замене подложки стабилизированный протекающий ток измерения наведет между точками 2 и 3 другую величину падения напряжения.

Определение типа проводимости и концентрации носителей токам помощью эффекта Холла.

Эффект Холла связывает движение носителей тока в ПП с магнитным полем, пронизывающим ПП. Рис1. Внешнее магнитное поле напряженностью Н входит в ПП и наводит внутри магнитную индукцию В. Приложенное между торцами напряжение вызывает ток. Движущиеся в ПП носители заряда (электроны) подвержены воздействию магнитного поля, оно искривляет их траектории циклоидально, т.е. проявляются так называемые силы Лоренца. Смещение электронов в образце происходит согласно правилу левой руки. По этой причине на левой грани образца накапливается отрицательный электрический заряд. Силы Лоренца, сдвигающие электроны, определяются зарядом электрона, его скоростью и магнитной индукцией В. e*V*B. Раз электроны сдвинулись к левой грани, то на правой остается нескомпенсированный положительный заряд, и разность потенциалов между гранями возрастает до величины, после которой начинает препятствовать приходу новых электронов под действием сил Лоренца. Равенство сил еVB=e(Ux/x) т.е. Напряжение Холла xVB. Нам необходимо связать ток, протекающий через образец, индукцию и скорость между собой. Экспериментально получив все величины, кроме постоянной Холла вычисляем ее, после чего, зная заряд электронов, рассчитываем концентрация носителей тока n. Тип проводимости ПП даст нам полярность напряжения: если ПП n-типа, то слева минусы, справа плюсы, если р - наоборот.