全自動變溫霍爾(ěr)效應測試儀是表徵半導體材料(liào)的基本工具 。結合相關材料(liào)電阻率測量
,霍爾(ěr)效應分(fèn)析測量方(fāng)法(fǎ)確定(dìng)一個重要的半導體復合材料(liào)質量特性
,例如(rú)電荷載(zài)流子極性
、電荷載(zài)流子濃(nóng)度和(hé)電荷載(zài)流子遷移率
。霍爾(ěr)效應進行(xíng)電壓通過測量的挑戰主要在(zài)於它們的量非(fēi)常小(xiǎo)
,例如(rú)微伏
,甚至可(kě)以更低
。如(rú)果半導體材料(liào)具有高電阻率和(hé)/或低載(zài)流子遷移率
,在(zài)這些低電壓下
,電平誤差項可(kě)能具有重要的數量級
,影(yǐng)響測量的霍爾(ěr)電壓
。對於霍爾(ěr)效應進行(xíng)測量
,誤差項來自中國多個數據來源
,包括與樣品組織結構和(hé)樣品幾何(hé)形狀設計相關的誤差
、金(jīn)屬連接中的固有誤差
,以及企(qǐ)業對於我們一個標準樣品而言
,由非(fēi)理想樣品幾何(hé)形狀可(kě)以引起的電壓誤差和(hé)熱電誤差
。本技術描(miáo)述將描(miáo)述這些誤差中很常見的誤差
,並推薦(jiàn)解決(jué)這些誤差以消除或極小(xiǎo)化高質量霍爾(ěr)效應測量中的誤差的方(fāng)法(fǎ)
。
霍爾(ěr)棒為產生霍爾(ěr)效應研究提供了(le)更理想的幾何(hé)測量
,因為我們這種不(bù)同類型(xíng)的結構設計能夠可(kě)以通過網絡結構的長軸實現恆定(dìng)的電流密度
。
在(zài)這種情況(kuàng)下
,測試樣本必須具有允許將測試樣本連接到全自動變溫霍爾(ěr)效應測試儀以進行(xíng)所(suǒ)需特性測量的霍爾(ěr)測量 。需要連接到服務(wù)器樣本
,並且(qiě)我們每個連接都會影(yǐng)響產生直(zhí)接接觸電阻
。保持盡可(kě)能低的接觸電阻和(hé)歐姆將減少接觸電阻對電阻測量的影(yǐng)響
。歐姆意味(wèi)著線性接觸遵守歐姆定(dìng)律
。金(jīn)屬-半導體連接或接口(kǒu)技術具有肖特基二極管(guǎn)特性 ,這使得企(qǐ)業獲得歐姆接觸社(shè)會成為我國一項任務(wù)艱巨的挑戰
,將低歐姆接觸的電阻與樣品電阻產生的電阻的電阻水(shuǐ)平進行(xíng)比較
,很小(xiǎo)測量誤差由非(fēi)線性分(fèn)量組成
,這種聯繫(xì)是微不(bù)足道的
,高接觸電阻會導致(zhì)樣品自熱和(hé)熱誤差電壓增加
,對於固定(dìng)的激勵電流
,低接觸電阻會導致(zhì)導線上的電壓測量值更高
。
幾種接觸沈(chén)積方(fāng)法(fǎ)包括
:
1.使用金(jīn)屬基塗料(liào)和(hé)漿料(liào)
;
2.直(zhí)接在(zài)半導體表面熔化金(jīn)屬
;
3.蒸發濺射
;
4.分(fèn)子束外延
;
5.離子注入
。
一旦接觸材料(liào)沈(chén)積在(zài)半導體表面上
,就可(kě)以通過常規烘箱
、激光
、電子束或快速加熱爐對接觸進行(xíng)熱退火
。一種使用鹵素(sù)燈將半導體快速加熱到退火溫度並保持溫度在(zài) 10 到 30 秒的退火工藝
。
全自動變溫霍爾(ěr)效應測試儀無論使用何(hé)種沈(chén)積技術
,對細節的關注和(hé)良好的技術都會限度地減少非(fēi)歐姆效應
。確保樣品觸點質量的四(sì)個具有重要方(fāng)面考慮影(yǐng)響因素(sù)主要包括連接工藝的選(xuǎn)擇(zé)
、觸點材料(liào)的選(xuǎn)擇(zé)
、觸點的放置和(hé)樣品結構設計以及通過連接的穩定(dìng)性
。