Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка управляющей программы для установок измерения времени жизни неравновесных носителей заряда полупроводниковых материалов бесконтактными методами

ФИО
Пыльнев Александр Владимирович
Электронная почта
1d0000pylnev1993@mail.ru
Номинация
Нанотехнологии
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Полупроводниковой электроники и физики полупроводников
ФИО научного руководителя
доцент Кобелева Светлана Петрована
Академическая группа
МПЭ-15-1
Наименование тезиса
Разработка управляющей программы для установок измерения времени жизни неравновесных носителей заряда полупроводниковых материалов бесконтактными методами
Тезис

В непрямозонных полупроводниках, таких как кремний и германий основным механизмом рекомбинации является рекомбинация через глубокие центры, которые в элементарных полупроводниках чаще всего представляют из себя остаточные примеси металлов, таких как медь или железо.  Рекомбинационные центры могут заметно повлиять на характеристики создаваемых приборов, особенно нанометровых размеров. В кремнии с удельным сопротивлением от 1 до 1000 Ом·см время жизни неравновесных носителей заряда (ННЗ) обратно пропорционально концентрации остаточной примеси, поэтому считается важнейшим параметром качества п/п материала.

Прямым методом определения времени жизни ННЗ является измерение постоянной спада сигнала фотопроводимости (ф.п.). Среди различных вариантов измерения в настоящее время наиболее предпочтительным для производства является СВЧ и ВЧ - методы в силу неразрушающего характера и высокой скорости измерения, являющимися одними из четырех методов определения этого параметра, входящих в систему международных стандартов SEMI.

В основе СВЧ-детектора (рис.1) лежит схема резонаторного типа, в которой основным является резонатор, имеющий вид прямоугольного волновода, закрытого с торцов, в котором наводится излучение с частотой 2,5 или 5,0 ГГц. Возбуждающий генератор работает на СВЧ-транзисторе, подключенном по схеме с общей базой. Засвечивающий импульс подается через трубку 5.

ВЧ метод предполагает измерение затухания сигнала в ВЧ контуре на частоте 35 МГц при засветке светодиодом.

В ходе работы было создано программное обеспечение прибора для измерения времени ННЗ полупроводниковых материалов бесконтактными СВЧ и ВЧ методами. Программа была написана на языке Borland Pascal и позволяет управлять встроенным микроконтроллером MCX52-3.1 фирмы «Fractal». Программа преобразует сигнал с детекторов в цифровой вид и позволяет пользователю визуально оценить работу прибора, а также систематизировать полученные данные и точность измерения.

Рисунок 1 – Схема СВЧ-детектора. 1 – отверстие для антенны, испускающей СВЧ-излучение; 2 – испускающая антенна; 3 – принимающая антенна; 4 –широкополосный усилитель; 5 – отверстие для и.к. светодиода.

Научный руководитель - доц. Кобелева С.П.