Способ определения профиля распределения концентрации основных носителей заряда в полупроводниковых гетероструктурах

Предназначен для диагностики полупроводников и полупроводниковых гетероструктур для получения профиля распределения концентрации основных носителей заряда по глубине

Аннотация

Способ определения профиля распределения концентрации основных носителей заряда по глубине в полупроводниковых гетероструктурах, при котором на образце полупроводниковой гетероструктуры измеряют емкость, отличается тем, что дополнительно осуществляют травление для каждого функционального слоя структуры, измеряют зависимость емкости от напряжения в нестационарном режиме и зависимость тангенса угла диэлектрических потерь от напряжения, определяют «окно профилирования» на заданной глубине, далее осуществляют пересчёт нестационарной вольт-фарадной характеристики (ВФХ) в локальный профиль распределения концентрации основных носителей заряда по глубине гетероструктуры путем дифференцирования нестационарной ВФХ по напряжению в области «окна профилирования», после чего путем суперпозиции локальных профилей распределения концентрации основных носителей заряда совмещают их с учетом сдвига вглубь по координате каждого локального профиля на соответствующую глубину травления и получают искомый профиль распределения концентрации основных носителей заряда по глубине гетероструктуры.

Области применения

Наноэлектроника и фотоника:

• Диагностика приборных полупроводниковых гетероструктур в научных лабораториях и R&D центрах
• Сквозной контроль на различных стадиях производства гетероструктур на фаундри и предприятиях полупроводниковой промышленности

Конкурентные преимущества

• Диагностика полупроводников и полупроводниковых гетероструктур с любой шириной запрещенной зоны (InAs, Si, GaP, SiC, Ga₂O₃, алмаз, In_xGa_1-xAs и In_xGa_1-xN)
• Измерение концентрации во всех функциональных слоях гетероструктуры, в том числе в областях КЯ и δ-слоя
• Построение карты распределения концентрации по площади полупроводниковой пластины
• Определение металлургической границы p-n-перехода
• Отсутствие необходимости создания металлических контактов
• Использование широкого набора электролитов (управляемое варьирование высоты барьера Шоттки в широком диапазоне)
• Высокое пространственное и амплитудное разрешение результирующего профиля распределения концентрации основных носителей заряда

Стадия разработки

• Способ протестирован на образцах полупроводникового алмаза, InAs, Si, SiC, GaP, Ga₂O₃, а также гетероструктурах на основе твердых растворов In_xGa_1-xAs и In_xGa_1-xN
• Выполнена модернизация установки ECVPro (Nanometrics) внешним модулем с подключением прецизионного RLC-измерителя и системы NI-PXI с набором плат
• Разработано программное обеспечение для проведения измерений и обработки экспериментальных данных

Основные технические характеристики