SJT 10482-1994 半导体中深能级的瞬态电容测试方法
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ID： |
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0.58 |
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6 |
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日期： |
2024-7-28 |
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L32,中华人民共和国电子行业标准,SJ/T 10482-94,半导体中深能级的瞬态电容,测试方法,Test method for characterizing semiconductor,deep levels by transient capacitance techniques,1994.04ハ1发布1994-10-01 实施,中华人民共和国电子工业部 发布,中华人民共和电子行业标准,半导体中深能级的瞬态电容测试方法SJ/T 10482-94,Test method for characterizing semiconductor deep,levels by transient capacitance techniques,1主题内容与适用范,本标准规定了用瞬态电容技术中的深能级瞬态谱(DLTS)法测量半导体材料中深能级的,测试方法,本标准适用于测量硅、珅化银等半导体材料中杂质、缺陷在半导体禁带中产生的深能级,由此法可得到深能级的激活能、浓度、指数前因子A等参数。本标准适用于产生指数形式电,容瞬态有关的深能级,2术语和缩写词,2.1 术语,2.1.1 深能级 deep level,杂质ゆ缺陷在半导体禁带中产生的距带边(导带或价带)较远(相对浅杂质能级来说)或在,禁带中部附近的能级,2.2 缩写词,2.2.1 DLTS deep level transient spectroscopy,深能级瞬态谱,3原理,深能级测量技术是利用深能级具有隐阱作用,它能隐住自由载流子,又能重新发射它们到,导带或价带的特性。根据细致平衡关系,电子或空穴的发射率en,可以表达成式(1)形式:,en.p = ^n.pVthNc.vexp(- AE/^T) . (D,式中”…——缺陷对电子或空穴的俘获截面,cm2;,V#——电子或空穴的热运动速度,cm/s;,Nc.v——导带或价带态密度;cmーS;,△E——缺陷激活能,eV;,k——波尔兹曼常数,J/K;,T——热力学温度,K,发射率ル.p的一般表达式为:,中华人民共和国电子工业部1994-04.11批准1994-10-01 实施,1,标准资料收藏家www.17bzw.cn易启标准网提供十万标准书籍资料下载,会打字、5分钟快速自助建网站www.17jzw.com易启建站网提供建站平台,商业网站1年仅60元,SJ/T 10482-94,6n.p = AT2exp(AE/4T),其中,假定び” 与温度无关,V山与温度T1/2相关,N7与温度T3/2相关,瞬态电容技术的基本原理是在被测样品（PN结二极管或肖特基势垒）上加如图1所示的,重复偏压脉冲,对应于陷阱的电子或空穴发射将在结上产生一个电容的驰豫过程,瞬态电容,AC随时间t的变化符合下面关系：,△C(ハ=ACoexp(-6n.pE),式中:是t = O时瞬态电容初始值,它同深能级浓度直接相关,DLTS法是在图①所示的电容瞬态上设置率窗,即通过博克斯卡（Boxcar）平均器在两个,固定的ス和カ时刻对周期性电容信号重复取样平均,然后以AC（力）- AC（￡2）对温度T的,关系作为DI/TS谱函数的输出讯号:,S（t） = AC（力）一 AC（z2） = ACoexp（- e”力）-exp（-金屮々） (4),把（4）式对金ル微分并求极值,得到峰值处的发射率:,= 1ね（力/力）/（力-力）*,同时也能得到谱峰高度:,Sp エ ACO（B 一 DB巩「B）,…(5),(6),式中:：B =力/4,改变率窗（ガ和な）即可通过（2）式由T2/ ~1/ T关系曲线得到激活能,和发射率指数表达式前因子A,由谱峰高度获得深能级浓度,反偏量ニ横管丒,0 时间,⑶,图1 +.p二极管二端反偏压重复变化时相对应的电容瞬态波型图,4仪器,2,SJ/T 10482-94,4 J 电容计:电容计使用高频测量信号,其电容测量范围为1.lOOpF或更大,精度为±2%,仪器能承受±5OV的直流偏压。能够补偿样品架连接电缆寄生电容及稳态电容等。其响应时,间应远小于所能测量到的最小时间常数Q仪器应具有在注入脉冲期间阻塞大电容的能力。电,容计并不要求具有直读功能,但其输出必须具有良好的线性度,4.2 标准电容:标准电容的值ー个应在1.10pF范围,另ー个应在10~100pF范围,精度优于0.25%,4.3 脉冲发生器:脉冲重复速率可控,其幅度可由一个偏压（范围至少能在+ 10.ー10V之间,可调）变化到另一个偏压（范围同前）。开关时间应远小于所能测得的最小时间常数,并且脉冲,的上冲量和下冲量应低于所用脉冲幅度的1%,4.4 博克斯卡（Boxcar）平均器或等效的仪器:它有两个独立控制的取样门,取样时间可调,能,够处理电容瞬态信号,4.5,4.6,4.7,IKo,示波器:能够同时观察脉冲发生器的输出及电容瞬态,记录仪:能够记录DLTS信号,样品架:测温元件能与样品温度ーー对应，所测样品温度的精密度为0.2K,准确度为,能够以一定的温度变化率进行扫描,使样品达到所需的温度。根据不同半导体材料,选,择合适的测试温度范围,5 样品,本方法要求被检测的深能级位于半导体（如PN结二极管或肖特基二级管）耗尽区,因此,测试样品为PN结二极管或肖特基二极管,其结电容应和电容计的测量范围相适应,6电容计校准,用电容计测量标准电容,以确定电容计的指示是否符合技术要求〇,7测量步骤,7 .!使用下述方法确定瞬态电容的非指数性,7.1 .1选择ー个合适的率窗,如（5003）ー1,然后选择ー系列的々/ス的值,如2,5,10,20,50,根据下式计算ス,力,tx ……
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