非本征半导体材料导电类型测试方法 GBT 1550-2018.pdf

GB/T1550-20184.1.9如果用方法A一方法E都不能得到准确的结果，建议采用GB/T4326中规定的霍尔效应测试方法确定试样的导电类型。4.2方法A(热探针法)和方法B(冷探针法)用具有不同温度的两支金属探针接触试样，在两支探针间产生热电势信号，据此可检测出试样的导电类型。若试样为N型，相对于较冷的探针，较热的探针呈现为正极：若试样为P型，则较热的探针呈现为负极。用一个中心刻度为零的电压表或微安表，可观察到这种极性指示。最大温差发生在加热或制冷的探针周围，因此所观察到的信号极性是由这两支探针接触试样部分的导电类型决定的。4.3方法C(点接触整流法)通过试样与金属点接触处的电流方向来确定试样的导电类型。若试样为N型，金属点接触处为负极；若试样为P型，金属点接触处为正极。将一个交变电压加在金属点接触和另一个大面积欧姆接触之间，则在中心刻度为零的电流检测器，示波器或曲线示踪仪上可观察到电流的方向。由于在金属点接触处会出现整流现象，而在大面积欧姆接触处则不会发生，因此电流方向是由金属点接触处试样的导电类型决定的。4.4方法D(全类型法)4.4.1方法D1:用点接触反向偏置电压极性来确定试样的导电类型。在接触试样的两个触点间加一个交变电压，在上半个周期内，一个触点会反向偏置，并承受大部分电压降。在紧接着的下半个周期内，这个触点会正向偏置，触点上的电压降比上半个周期要小得多，这相互起伏的电压降中有直流分量，而该直流分量，可通过第三个触点检测出。观察零位指示器指针的偏转情况或数字电压表读数，若指针指示为正，则试样为P型：若指针指示为负，则为N型。4.4.2方法D2:在试样的一对触点1-2间通过交变电流，在试样上建立一个热梯度。由另一对触点3-4可检测出该热梯度形成的热电势。对于N型材料，触点3相对于触点4是较热的，触点3呈正电位：对于P型材料，相对于触点4，触点3将呈现为负电位。触点1、2、3、4为图7中所示的探针顺序号。4.5方法E(表面光电压法)通过测试表面光电压的变化趋势来确定试样的导电类型。当光照射试样时，会产生非平衡载流子，从而改变试样表面相对于体内的电势。光照前后试样表面电势之差称为表面光电压。不同导电类型的半导体材料表面光电压的变化趋势是相反的，所以通过测试表面光电压的变化趋势可以确定试样的导电类型。5干扰因素5.1方法A(热探针法)5.1.1一些高电阻率的硅和锗试样，由于其电子迁移率高于空穴迁移率，在热探针的温度下大多呈现为本征半导体材料。因此，在此温度下其热电势总是负的5.1.2热探针上覆盖有氧化层时会造成不可靠的测试结果5.1.3探针压力不足时，电阻率高于402cm的N型锗材料会呈现P型导电类型。5.1.4当热探针轻压与重压时的导电类型相反时，以重压时显示的导电类型为准，避免表面反型层对测试结果的干扰。2