VI. Обработка результатов эксперимента

Полученные экспериментально значения емкости на ВЧ перестраиваются в нормированные величины С/С_Д, где С – измеренная емкость, а С_Д - емкость слоя диэлектрика, которая определяется как С=С_Д в режиме обогащения. Для того, чтобы удобнее было сравнивать получаемую емкость о теоретической, необходимо перейти от абсолютных значений к удельным емкостям, то есть С/А_К, где А_К – площадь контакта. Построенная экспериментальная зависимость сравнивается с теоретической, для этого в теоретические соотношения, представленные в приложении, подставляются значения, соответствующие характеристикам диэлектрического материала. Толщина диэлектрического слоя определяется по измерениям оптических констант  и  на эллипсометре ЛЭМ-1 с использованием номограмм для исследуемого полупроводникового материала. По известной площади контакта, толщине диэлектрического слоя и измеренной емкости диэлектрика определяется диэлектрическая проницаемость _Д.

Концентрация примеси в полупроводнике определяется из тех же высокочастотных вольт-фарадных характеристик, исходя из значение минимальной емкости, соответствующей режиму обеднения. При этом можно определить максимальную ширину области пространственного заряда, а следовательно и концентрацию примеси.

Полученные предварительные результаты по характеристикам диэлектрического слоя и полупроводника используются в теоретическом расчете вольт-фарадной зависимости. Рассчитанная зависимость используется для определения заряда поверхностных состояний. Теоретическая кривая строится на том же графике, что и экспериментальная высокочастотная характеристика (рис.3 и рис.4) и по сдвигу этих кривых относительно друг друга определяется тип проводимости полупроводникового материала и величина (сдвиг можно рассчитывать в точке для теоретической кривой).

Вольт-фарадные характеристики МДП-структуры, измеренные на низкой частоте, используются для расчета концентрации поверхностных состояний. Поскольку наибольшая точность наблюдается в точке С_МИН, то все расчеты проводятся для этой точки. На рис.7 и рис.8 приведены графики, отражающие зависимость

(16)

или

(17)

Величина определяется из экспериментальной низкочастотной вольт-фарадной характеристики;

- нормированная емкость пространственного заряда, которая определяется из графика, расчитанного согласно выражению

в нем

; ; .

Таким образом, последовательность операций определения N_ПС следующая:

1. Определяют поверхностную концентрацию легирующей примеси N_D-N_A по высокочастотным характеристикам.

2. По низкочастотной или высокочастотной характеристике определяют емкость диэлектрика Со и его толщину d_Д.

3. По низкочастотной вольт-фарадной характеристике опреде­ляют .

4. Если известно Со при данном значении d_Д определен­ной концентрации (N_D-N_A) из графика на рис.7 определяют .

5. Измеренное значение и найденное значение используется для определения (график на рис.8) и в дальнейшем величины N_ПС.