- •Введение
- •1. Подготовка образцов к измерению
- •1.1. Методы создания образцов заданной геометрии
- •1.2. Контакты к образцам и требования к ним
- •1.3. Методы изготовления контактов
- •1.4. Проверка омических свойств контактов
- •2.2. Четырехзондовый метод измерения удельного сопротивления
- •2.2.1. Электрическая схема и методика измерения удельного сопротивления четырехзондовым методом
- •2.2.2. Поправочные коэффициенты четырехзондового метода измерения удельного сопротивления
- •2.2.3. Применение четырхзондового метода при измерении удельного сопротивления тонких слоев и тонких пластин
- •2.3. Двухзондовый метод измерения удельного сопротивления
- •2.4. Однозондовый метод измерения удельного сопротивления
- •2.5. Измерение удельного сопротивления пластин произвольной формы (метод Ван дер Пау)
- •2.6. Измерение удельного сопротивления эпитаксиальных пленок
- •2.7. Метод контроля удельного сопротивления измерением сопротивления растекания в точечном контакте
- •2.8. Бесконтактные методы измерения удельного сопротивления
- •2.8.1. Бесконтактные емкостные методы измерения удельного сопротивления
- •2.8.2. Бесконтактные индуктивные методы измерения удельного сопротивления
- •3. Гальваномагнитные методы измерения параметров полупроводников
- •3.1. Эффект Холла. Возможности исследования параметров полупроводников с помощью эффекта Холла
- •3.2. Побочные поперечные эффекты, сопутствующие эффекту Холла
- •3.3. Методы измерения эффекта Холла
- •3.3.1. Метод постоянного тока и постоянного магнитного поля
- •3.3.2. Одночастотные методы
- •3.3.3. Двухчастотные методы
- •6 ‑ Образец; 7 – амперметр
- •3.4. Образцы для измерения эффекта Холла
- •3.5. Измерение эффекта Холла методом Ван дер Пау
- •4. Оптические методы измерения параметров полупроводников
- •4.1. Типы оптического поглощения
- •4.2. Аппаратура для исследования оптических свойств полупроводников
- •4.2.1. Характеристики оптических приборов
- •4.2.2. Источники излучения
- •4.2.3. Приемники излучения
- •4.2.4. Особенности основных типов спектральных приборов
- •4.3. Общие сведения о молекулярных спектрах
- •4.4. Оптический метод определения концентрации примеси из спектров поглощения
- •4.5. Образцы для измерений и определение их коэффициента поглощения
- •5. Методы исследования электрофизических параметров эпитаксиальных пленок
- •5.1. Метод окрашивания шлифов
- •5.2. Интерференционный метод измерения толщины пленок
- •На сильнолегированной подложке
- •5.3. Эллипсометрия. Эллипсометрический метод измерения толщины пленок
- •Света от чистой поверхности полупроводника (а) и от полупроводника с эпитаксиальным слоем (б)
- •5.4. Определение толщины пленки по дефектам упаковки
- •6. Измерение параметров неравновесных носителей заряда
- •6.1. Параметры неравновесных носителей заряда
- •6.2. Методы измерения дрейфовой подвижности
- •6.3. Методы измерения времени жизни
- •6.3.1. Измерение времени жизни по фотоэлектромагнитному эффекту
- •6.3.2. Измерения времени жизни методом модуляции проводимости в точечном контакте
- •5 ‑ Осциллограф
- •7. Методы контроля структуры материалов твердотельной электроники
- •7.1. Методы электронной микроскопии
- •7.1.1. Растровая электронная микроскопия
- •В кремний от их энергии
- •7.1.2. Просвечивающая электронная микроскопия
- •7.2. Методы рентгеновской спектроскопии
- •7.2.1. Методы рентгеновской топографии
- •7.2.2. Рентгеновский микроанализ
- •7.3. Методы электронной и ионной спектроскопии
- •7.3.1. Электронная спектроскопия для химического анализа (эсха)
- •Электрона в веществе от его энергии
- •7.3.2. Электронная оже-спектроскопия
- •7.3.3. Вторичная ионная масс-спектроскопия (вимс)
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Заключение
В связи с усложнением технологии производства изделий микроэлектроники и твердотельной электроники возрастает значение описанных в учебном пособии методов контроля физических параметров материалов твердотельной электроники и приборных структур на их основе. Широкое комплексное применение физических методов контроля сдерживается трудоемкостью измерений и обработки результатов некоторых из них. Поэтому дальнейшее развитие методов измерений невозможно без создания сложных автоматизированных измерительных систем и комплексов с применением современных электронно-вычислительных средств, сопряженных с измерительными приборами или встроенных в них.
Другое направление развития методов контроля – это разработка и изготовление комплексного измерительного и аналитического оборудования, сочетающего в одной установке несколько методик. Решение этой задачи определяется техническим уровнем научного приборостроения, которое в настоящее время (особенно за рубежом) достигло больших успехов. Однако для широкого внедрения в производство аналитических методов необходим массовый выпуск измерительного и аналитического оборудования, предназначенного для электронной промышленности, а эта задача пока решается неудовлетворительно.
Еще одной проблемой является разработка принципиально новых методов измерений, основанных на новых физических явлениях, например акустооптических, магнитооптических и других. Перспективными также являются модуляционные методики, позволяющие повысить чувствительность и контролировать параметры, недоступные для измерений другими методами.
Можно ожидать, что усовершенствование новых методов диагностики и контроля параметров полупроводников и других материалов твердотельной электроники будет происходить в направлении дальнейшей автоматизации, повышения производительности, точности и объективности результатов анализа.
Существенное влияние на качество годных изделий, особенно сверхбольших интегральных схем, может оказать включение в технологический процесс изготовления микроэлектронных приборов неразрушающих методов контроля. Возможность межоперационного и в некоторых случаях стопроцентного контроля приборных структур является залогом успешного решения задачи улучшения качества и увеличения процента выхода годных изделий электронной техники. Оптимальным является объединение разработок технологии изготовления приборов с учетом межоперационного контроля и анализа видов брака и отказов интегральных схем в процессе производства.
Авторы видели свою задачу в том, чтобы дать широкий обзор методов контроля материалов и структур твердотельной электроники, используемых в производстве, и вооружить специалистов полезным методическим руководством по выбору и практической реализации различных методов измерений.
Систематизированное рассмотрение методов исследования основных электрофизических свойств полупроводников, различных способов измерения удельного сопротивления, концентрации и подвижности основных носителей заряда, методов исследования параметров неравновесных носителей заряда в полупроводниках, методов исследования полупроводниковых эпитаксиальных пленок облегчит понимание и восприятие материала лекций по дисциплине «Методы исследования материалов и структур электроники», читаемых студентам студентам третьего курса, обучающимся на кафедре полупроводниковой электроники и наноэлектроники ВГТУ.