專注于半導體電性能測試
一、系統(tǒng)背景
測試半導體材料的霍爾效應是表征和分析半導體材料的重要手段。我們可以根據(jù)霍爾系數(shù)的符號來判斷半導體材料的導電類型,是N型還是P型;霍爾效應從本質(zhì)上講是運動的帶電粒子在磁場中受洛侖茲力作用而引起的偏轉(zhuǎn)。當帶電粒子(電子或空穴)被約束在固體材料中,這種偏轉(zhuǎn)就導致在垂直于電流和磁場的方向上產(chǎn)生正負電荷的聚積,從而形成附加的橫向電場。根據(jù)霍爾系數(shù)及其與溫度的關系可以計算載流子的濃度,以及載流子濃度同溫度的關系,由此可以確定材料的禁帶寬度和雜質(zhì)電離能;通過霍爾系數(shù)和電阻率的聯(lián)合測量能夠確定載流子的遷移率,用微分霍爾效應法可測縱向載流子濃度分布;測量低溫霍爾效應可以確定雜質(zhì)補償度。
與其他測試不同的是霍爾參數(shù)測試中測試點多、連接繁瑣,計算量大,需外加溫度和磁場環(huán)境等特點,在此前提下,手動測試是不可能完成的?;魻栃獪y試系統(tǒng)可以實現(xiàn)幾千到至幾萬點的多參數(shù)自動切換測量,系統(tǒng)由Precise S系列源表,2700 矩陣開關和霍爾效應測試軟件 Cyclestar 等組成??稍诓煌拇艌觥囟群碗娏飨赂鶕?jù)測試結(jié)果計算出電阻率、霍爾系數(shù)、載流子濃度和霍爾遷移率,并繪制曲線圖。
二、方案特點
1、標準系統(tǒng)可進行在不同磁場和不同電流條件下的霍爾效應和電阻的測量;
2、測試和計算過程由軟件自動執(zhí)行,能夠顯示數(shù)據(jù)和曲線;
3、選擇變溫選件,可以進行不同溫度條件下的霍爾效應和電阻的測量;
4、電阻測量范圍:0.1mW—50MW。
三、測試材料
1、半導體材料:SiGe, SiC, InAs, InGaAs, InP, AlGaAs, HgCdTe和鐵氧體材料等;
2、高阻抗材料:半絕緣的 GaAs, GaN, CdTe 等;
3、低阻抗材料:金屬、透明氧化物、弱磁性半導體材料、TMR 材料等。
四、系統(tǒng)原理
霍爾效應測試系統(tǒng)主要是對霍爾器件的 I-V 測量,再根據(jù)其他相關參數(shù)來計算出對應的值。
電阻率:范德堡法測量電阻率需要圍繞樣品進行 8 次測量。 電極 1、2 加電流電極 4、3 測電壓,和電極 2、3 加電流電極 1、4 測電壓,得到的電阻率稱之為 ρA;接下來電極 3、4 加電流電極 2、1 測電壓,和電極 4、1 加電流電極 3、2 測電壓,得到的電阻率稱之為 ρB。如果樣品均勻, ρA 和 ρB 比較接近,求它們的平均值 即能得到樣品的電阻率 ρav =( ρA + ρB ) / 2。
五、系統(tǒng)結(jié)構
六、系統(tǒng)配置
源表:2臺雙通道SMU;
連接線:237-ALG-2,Triax轉(zhuǎn)鱷魚夾連接線。
七、功能介紹
1、可進行霍爾效應、I-V 特性、R-T 特性和 R-M 特性的測量;
2、可得出參數(shù): 方塊電阻、 電阻率、 霍爾系數(shù)、 霍爾遷移率、 載流子濃度和導電類型;
3、 R-T 特性—固定磁場,電阻隨溫度而變化的特性曲線;
4、R-M 特性—固定溫度,電阻隨磁場而變化的特性曲線;
5、曲線繪制功能:I-V 特性—在不同磁場和不同溫度條件下的 I-V 特性曲線;
6、R-T 特性—固定磁場,電阻隨溫度而變化的特性曲線;
7、R-M 特性—固定溫度,電阻隨磁場而變化的特性曲線。
暫時沒有數(shù)據(jù)~