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泰克4200A-SCS參數(shù)分析儀測量范德堡法電阻率和霍爾電壓


  來源: 泰克科技 時間:2020-01-15 編輯:清風
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圖5. 四個SMUs連接到被測樣本的四個端子上

Clarius+測試庫包括范德堡法和霍爾遷移率測量的測試。在Select視圖中,可以使用屏幕右側Material材料過濾器,在Test Library測試庫中找到這些測試,如圖6所示。選擇測試,然后選擇Add添加,可以把這些測試添加到項目樹中。這些測試從vdpulib用戶程序庫中的用戶模塊創(chuàng)建。


圖6. 選擇范德堡法電阻率和霍爾系數(shù)測試

可以使用范德堡法表面和體積電阻率測試。測試庫有兩項電阻率測試:vdp-surface-resistivity和vdp-volume-resistivity。vdp-surface-resistivity測試測量和計算電阻率,單位為Ω/square。對vdp-volume-resistivity測試,用戶必須輸入樣本厚度,然后計算出電阻率,單位為Ω-cm。對這兩項測試,都強制應用電流,進行8項電壓測量。

還可以使用霍爾系數(shù)測試。使用四臺SMU儀器,強制應用電流,使用正負磁場進行8項電壓測量。磁場使用固定磁鐵生成,會提示用戶顛倒磁場??梢栽跍y試庫中找到hall-coefficient測試,添加到項目樹中。

為成功地進行電阻率測量,我們必需考慮潛在的錯誤來源。主要為靜電干擾、泄漏電流、光線、溫度、載流子注入等。

1、靜電干

當帶電物體放到不帶電物體附近時,會發(fā)生靜電干擾。通常情況下,干擾的影響并不顯著,因為電荷在低電阻時會迅速消散。但是,高電阻材料不允許電荷迅速衰退,所以可能會導致測量不穩(wěn)定。由于DC或DC靜電場,可能會產生錯誤的讀數(shù)。

2、泄漏電流

對高電阻樣本,泄漏電流可能會劣化測量,泄漏電流源于電纜、探頭和測試夾具的絕緣電阻,通過使用優(yōu)質絕緣體、降低濕度、使用保護裝置等,可以最大限度地降低泄漏電流。

3、光線

光敏效應產生的電流可能會劣化測量,特別是在高電阻樣本上。為防止這種效應,應把樣本放在暗艙中。

4、溫度

熱電電壓也可能會影響測量精度,源電流導致的樣本變熱也可能會產生熱電電壓,實驗室環(huán)境中的溫度波動也可能會影響測量。由于半導體的溫度系數(shù)相對較大,所以可能需要使用校正因數(shù),補償實驗室中的溫度變化。

5、載流子注入

此外,為防止少數(shù)/多數(shù)載流子注入影響電阻率測量,兩個電壓傳感端子之間的電壓差應保持在100mV以下,理想情況下是25mV,因為熱電壓kt/q約為26mV。在不影響測量精度的情況下,測試電流應盡可能低。


通過使用四個SMUs和內置測試,可以利用4200A-SCS參數(shù)分析儀簡便地在半導體材料上實現(xiàn)范德堡法測量。通過使用用戶提供的磁鐵,還可以確定霍爾遷移率。如果想測試低電阻材料(如導體),可以使用基于Keithley 3765霍爾效應卡的系統(tǒng),包括2182A納伏表。


關鍵詞:泰克 參數(shù)分析儀 測量    瀏覽量:1864

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