直边界对电阻率测量的影响及修正
2021-07-07贺家祥罗世尚张振福杨俊波
大学物理实验 2021年3期
贺家祥,何 新,罗世尚,张振福,杨俊波
(1.国防科技大学 军事基础教育学院,湖南 长沙 410073;2.国防科技大学 文理学院,湖南 长沙 410073)
半导体技术是当前最为重要的技术之一,用半导体制成的各种器件有着极为广泛的应用。不同的半导体器件,对半导体材料电学特性参数的要求不同。这些电学特性参数包括电阻率、载流子浓度、载流子迁移率等,其中电阻率是最直接、最重要的参数之一[1]。
测量半导体电阻率的方法有很多,包括二探针法、三探针法、四探针法、范德堡法等,其中直线四探针法具有设备简单、操作方便、精确度高等优点[2,3]。因此,国内众多高校开设了直线四探针法测量半导体电阻率实验,以使本科学员更好地理解与掌握半导体物理学、微电子学、电子科学与技术等课程的有关知识[4,5]。
众所周知,采用直线四探针法进行测量时,需要考虑边界修正[6]。对于具有圆形、长方形、正方形等规则外形的样品,边界修正方法和系数已有许多文献可参考[6-9]。然而,关于单一直边界对电阻率测量的影响及修正研究,鲜有报道。这方面的研究是很有必要的,有利于学员更清晰地认识边界影响,并加深对直线四探针法的理解。
鉴于此,本文对直线四探针法中直边界的影响及修正开展研究。通过切割硅片获得直边界,测量了切割前后相同点位的电阻率值,并分析测量点与边界距离减小所导致的电阻率变化,以便得到修正公式。通过实验研究,对边界效应导致的测量偏差有了定量、清晰的认识。……
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