基于表面光電壓法的半導(dǎo)體材料參數(shù)測試儀及測試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于表面光電壓法的半導(dǎo)體材料參數(shù)測試儀及測試方法，該測試儀包括箱體、懸臂、測量探頭、樣品臺(tái)，測量探頭內(nèi)包括紅外激光器、感應(yīng)電極片。脈沖光源驅(qū)動(dòng)器位于箱體內(nèi)，待測半導(dǎo)體材料樣品放置在樣品臺(tái)上，測量探頭在待測樣品的正上方，感應(yīng)電極片與電荷放大器之間通過同軸電纜線連接，紅外激光器與脈沖光源驅(qū)動(dòng)器之間通過兩芯屏蔽線連接。該方法是：紅外激光器發(fā)射的脈沖光垂直照射在樣品上，感應(yīng)電極片接收樣品表面微弱光電壓產(chǎn)生的靜電荷，并傳送至電荷放大器的輸入端，經(jīng)信號(hào)處理電路處理后，由液晶顯示屏顯示待測樣品的導(dǎo)電類型及電阻率/方阻數(shù)值。本發(fā)明具有體積小、重量輕、功耗小、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】基于表面光電壓法的半導(dǎo)體材料參數(shù)測試儀及測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體材料電學(xué)參數(shù)測試儀研究領(lǐng)域，特別涉及一種基于表面光電壓法的半導(dǎo)體材料參數(shù)測試儀及測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型和電阻率/方阻是一個(gè)重要的基本電學(xué)參數(shù)。根據(jù)所摻雜的元素是受主還是施主元素，將半導(dǎo)體材料劃分為P型和N型兩大類。測量半導(dǎo)體導(dǎo)電類型可以為制造半導(dǎo)體器件提供原始依據(jù)。目前，國內(nèi)外測量半導(dǎo)體材料導(dǎo)電類型主要有兩種方法:(1)冷熱探針法；(2)三探針法。冷熱探針法是應(yīng)用半導(dǎo)體材料的溫差電效應(yīng)原理，主要適用于低電阻率樣品的測量；而三探針法是應(yīng)用整流原理，主要適用于高電阻率樣品的測量。兩種方法都有一定的適用范圍，而且這兩種方法都是利用探針直接接觸樣品表面的接觸式方法，其缺點(diǎn)是:(1)探針接觸半導(dǎo)體表面，表面會(huì)受到一定的破壞；(2)如果壓力不夠，探針表面和半導(dǎo)體樣品表面上的氧化物也可能造成測量誤差。
[0003]另外，原生多晶硅材料是由大量的大小不一、晶向不同的晶粒組成，在一塊不大的多晶中存在大量的晶界和勢壘，載流子在多晶中運(yùn)動(dòng)非常困難，因?yàn)榫Я５碾娮杪什⒉桓撸Ы珉娮杪蕝s比它高上幾十倍，甚至上千倍。由于多晶材料存在晶界效應(yīng)，傳統(tǒng)的直流電流測試方法由于受晶界勢壘的影響無法使用。為了準(zhǔn)確測量出原生多晶硅材料的電阻率，在檢測多晶硅的電阻率前，必須在多晶上鉆取樣棒，而樣棒又必須用電子級(jí)硝酸、氟氫酸、高純水在潔凈度很高的廠房內(nèi)清洗，再裝入?yún)^(qū)熔檢驗(yàn)爐中熔化并長成單晶，然后才能用二探針法測量出電阻率。從材料清洗到裝爐區(qū)熔的過程中，任何容器化學(xué)清洗劑、氣體、高頻線圈及爐腔內(nèi)的微量雜質(zhì)都會(huì)干擾測量結(jié)果。因此多晶硅廠為檢驗(yàn)多晶硅的基磷電阻率消耗了大量的人力、物力、電力，并在測量的同時(shí)產(chǎn)生了廢酸、廢氣造成環(huán)境污染。
[0004]隨著半導(dǎo)體材料加工工藝水平的發(fā)展，半導(dǎo)體晶片做得越來越薄(供太陽能電池用的硅片厚度已經(jīng)達(dá)到160?180 μ m)，測量其重要電學(xué)參數(shù)如型號(hào)、電阻率/方阻不能再沿用傳統(tǒng)的三探針、四探針法及冷熱筆測量設(shè)備，因?yàn)檫@些測量方法都必須把又硬又尖的金屬探針壓觸在硅片上，極易引起硅片損傷，同時(shí)這些傳統(tǒng)的方法也無法適應(yīng)現(xiàn)代化的硅片自動(dòng)分選的要求。
[0005]故需要提供一種無接觸、無損傷的半導(dǎo)體材料導(dǎo)電類型及電阻率/方阻的測試儀及其測試方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種基于表面光電壓法的半導(dǎo)體材料參數(shù)測試儀，該測試儀基于表面光電壓法實(shí)現(xiàn)，無需接觸待檢測半導(dǎo)體材料，因此可以避免樣品表面受到破壞，同時(shí)又可以大大減少晶界效應(yīng)的影響，從而準(zhǔn)確測量出半導(dǎo)體材料的相關(guān)參數(shù)，例如電阻率/方阻，且成本較低。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種基于上述半導(dǎo)體材料參數(shù)測試儀的測試方法，該方法具有測量準(zhǔn)確、無損傷的優(yōu)點(diǎn)。
[0008]本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):基于表面光電壓法的半導(dǎo)體材料參數(shù)測試儀，包括箱體、懸臂、樣品臺(tái)、測量探頭，所述懸臂、樣品臺(tái)設(shè)置在箱體上，測量探頭安裝在懸臂上，測量探頭探測端在樣品臺(tái)上方；所述測量探頭內(nèi)設(shè)置有紅外激光器、感應(yīng)電極片，紅外激光器發(fā)射一定頻率的脈沖光穿過感應(yīng)電極片上的開孔，垂直照射在放置于樣品臺(tái)上的樣品上；在懸臂內(nèi)設(shè)置有電荷放大器、信號(hào)處理電路，電荷放大器與感應(yīng)電極片連接，感應(yīng)電極片用于采集在脈沖光激發(fā)下樣品表面上的光電壓引起的靜電荷，電荷放大器用于將電荷放大后發(fā)送到信號(hào)處理電路，信號(hào)處理電路將信號(hào)處理后對(duì)外輸出測試結(jié)果。
[0009]具體的，所述測試儀還包括顯示屏以及顯示驅(qū)動(dòng)電路，顯示驅(qū)動(dòng)電路與信號(hào)處理電路連接，用于驅(qū)動(dòng)顯示屏顯示信號(hào)處理電路處理后的結(jié)果。
[0010]具體的，所述測量探頭內(nèi)設(shè)置有紅外激光器、感應(yīng)電極片、同軸電纜線、屏蔽膜、鋁合金套筒、鋁合金外殼、兩芯屏蔽線，紅外激光器置于鋁合金套筒內(nèi)，兩者通過一墊片隔離，鋁合金套筒頂部有一圓孔，用于紅外激光器所發(fā)射脈沖光射出；兩芯屏蔽線焊接在紅外激光器的兩個(gè)管腳上，從鋁金合套筒尾部穿出，與設(shè)置在箱體內(nèi)部的脈沖光源驅(qū)動(dòng)器連接；屏蔽膜導(dǎo)電的那一側(cè)粘貼在鋁合金套筒端面，絕緣的一側(cè)設(shè)置有感應(yīng)電極片；同軸電纜線焊接在感應(yīng)電極片的輸出端，從鋁合金套筒與鋁合金外殼之間的空隙穿出，與設(shè)置在懸臂內(nèi)的電荷放大器的輸入端連接。測量探頭采用鋁合金外殼具有較好的屏蔽效果。
[0011]優(yōu)選的，所述屏蔽膜為一無色透明的薄膜，厚度為0.1—0.2mm，一面是絕緣的，另一面是導(dǎo)電的，其導(dǎo)電的一面通過導(dǎo)電凝漿粘貼在鋁合金套筒的端面。從而可以在不遮擋光的前提下又能屏蔽脈沖光的干擾。
[0012]更進(jìn)一步的，所述紅外激光器的波長為0.895-0.91 μ m。
[0013]優(yōu)選的，所述脈沖光源驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生脈沖信號(hào)頻率為20-30HZ，脈沖寬度在200ns-240 μ s范圍內(nèi)可調(diào)，電壓在10-17V范圍內(nèi)可調(diào)，輸出瞬間脈沖功率為50— 60W。
[0014]優(yōu)選的，所述感應(yīng)電極片的結(jié)構(gòu)分為兩部分，一部分為柄狀結(jié)構(gòu)，另一部分為圓片狀結(jié)構(gòu)，在測量探頭中，在兩部分的中間部位發(fā)生彎折，圓片狀結(jié)構(gòu)置于屏蔽膜絕緣的那一偵牝中間有孔，紅外激光器發(fā)射的脈沖光通過該孔垂直照射在放置于樣品臺(tái)上的樣品上；同軸電纜線的中心銅線焊接在柄狀結(jié)構(gòu)上。這種結(jié)構(gòu)可以取得更佳的感應(yīng)效果。
[0015]更進(jìn)一步的，所述感應(yīng)電極片為鈹青銅材質(zhì)，表面鍍鉻。采用鈹青銅可以很好的滿足采集信號(hào)的要求，滿足較低阻測量的需求；表面電鍍鉻可以防止表面氧化對(duì)測量的影響。
[0016]—種基于表面光電壓法的半導(dǎo)體材料參數(shù)測試方法，根據(jù)P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體受到紅外脈沖光照射時(shí)產(chǎn)生的光電壓的極性相反這一原理，依據(jù)測量到的待測樣品的表面光電壓的正負(fù)極性判斷出半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型；根據(jù)已知的半導(dǎo)體材料表面光電壓的大小與電阻率或方阻的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)測量到的待測樣品的表面光電壓得到電阻率或方阻；最后對(duì)外輸出待測樣品的導(dǎo)電類型及電阻率或?qū)щ婎愋图胺阶柚怠?br> [0017]具體步驟如下:
[0018](I)將待測半導(dǎo)體樣品放置于樣品臺(tái)上，脈沖光源驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)紅外激光器發(fā)射一定頻率的脈沖光，脈沖光照射在半導(dǎo)體樣品上；
[0019](2)半導(dǎo)體樣品表面在脈沖光照射下激發(fā)出光電壓，感應(yīng)電極片采集因光電壓引起的靜電荷，經(jīng)同軸電纜線傳送至電荷放大器；[0020](3)電荷放大器把靜電荷變?yōu)殡妷盒盘?hào)并放大，信號(hào)處理電路對(duì)放大后的電壓信號(hào)進(jìn)行同步整形、極性判斷、數(shù)值轉(zhuǎn)換，得到待測樣品的導(dǎo)電類型及電阻率或?qū)щ婎愋图胺阶柚担?br> [0021](4)對(duì)外輸出測試結(jié)果。
[0022]更具體的，所述步驟(3 )中，信號(hào)處理電路對(duì)接收到的電壓信號(hào)與脈沖光源驅(qū)動(dòng)器的脈沖信號(hào)進(jìn)行同步再放大，然后進(jìn)行信號(hào)正負(fù)極性判斷及峰值電壓的讀取，最后將峰值電壓依據(jù)已有的半導(dǎo)體材料表面光電壓與電阻率或方阻校正曲線轉(zhuǎn)化為待測樣品的電阻率或方阻值。
[0023]具體的，所述步驟(4)中，信號(hào)處理電路通過一顯示驅(qū)動(dòng)電路與顯示屏相連，將信號(hào)的正負(fù)極性判斷結(jié)果、電阻率或方阻結(jié)果顯示在顯示屏上。
[0024]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0025]1、本發(fā)明具有測試無接觸、無損傷的優(yōu)點(diǎn)，可以避免樣品表面受到破壞，同時(shí)又可以大大減少晶界效應(yīng)的影響，從而準(zhǔn)確測量出半導(dǎo)體材料的型號(hào)、電阻率/方阻，可用于單晶硅、鑄造多晶硅以及原生多晶硅等半導(dǎo)體材料電學(xué)參數(shù)的測量。
[0026]2、本發(fā)明中的感應(yīng)電極片分為兩個(gè)部分，從而能夠取得更好的感應(yīng)效果。
[0027]3、由于本發(fā)明中紅外激光器發(fā)射的脈沖光本身就是一個(gè)干擾源，感應(yīng)電極片在接收樣品表面的光電壓信號(hào)時(shí)，也會(huì)接收到脈沖光的干擾信號(hào)，一般只認(rèn)為干擾信號(hào)只來自于儀器以外，而其實(shí)主要的干擾來自于本身的脈沖光。本發(fā)明中屏蔽膜導(dǎo)電的一側(cè)通過導(dǎo)電凝漿粘貼在鋁合金套筒的端面，采用這種結(jié)構(gòu)可以使裝置對(duì)外界的電磁及其它信號(hào)的干擾達(dá)到更佳的屏蔽效果，從而得到更穩(wěn)定準(zhǔn)確的測量結(jié)果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為本發(fā)明中測量探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3為本發(fā)明中感應(yīng)電極片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4為本發(fā)明中整個(gè)測量電路原理示意圖。
[0032]其中圖1-2中:1_液晶顯示屏；2_樣品臺(tái)；3_測量探頭；4-懸臂；5-箱體；6-鋁合金套筒；7_紅外激光器；8_屏蔽膜；9_同軸電纜線；10_鋁合金外殼；11_感應(yīng)電極片。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0034]實(shí)施例1
[0035]如圖1所示，本實(shí)施例基于表面光電壓法的半導(dǎo)體材料參數(shù)測試儀包括液晶顯示屏1、樣品臺(tái)2、測量探頭3、懸臂4、箱體5。其中樣品臺(tái)2與懸臂4設(shè)置在箱體5頂部，測量探頭3與液晶顯示屏I設(shè)置在懸臂4上，測量探頭3中心與樣品臺(tái)2中心對(duì)準(zhǔn)，中間留有一定的間隙，用于放置待測樣品。
[0036]如圖2所示，測量探頭3包括鋁合金套筒6、紅外激光器7、屏蔽膜8、同軸電纜線
9、鋁合金外殼10、感應(yīng)電極片11。紅外激光器7置于鋁合金套筒6內(nèi)，兩者通過一層薄薄的墊片隔離，鋁合金套筒6頂部有一圓孔，用于紅外激光器所發(fā)射脈沖光射出。兩芯屏蔽線焊接在紅外激光器7的兩個(gè)管腳上，從鋁金合套筒6尾部穿過懸臂4進(jìn)入箱體5內(nèi)部與脈沖光源驅(qū)動(dòng)器連接。屏蔽膜8導(dǎo)電的那一側(cè)用強(qiáng)粘結(jié)力的導(dǎo)電凝漿粘貼在鋁合金套筒6端面，感應(yīng)電極片11置于屏蔽膜8的絕緣一側(cè)。如圖3所示，感應(yīng)電極片11的結(jié)構(gòu)分為兩部分，一部分為柄狀結(jié)構(gòu)111，另一部分為圓片狀結(jié)構(gòu)112，在測量探頭中，在兩部分的中間部位發(fā)生彎折，圓片狀結(jié)構(gòu)112置于屏蔽膜8絕緣的一側(cè)，中間有孔，紅外激光器7發(fā)射的脈沖光通過該孔垂直照射在放置于樣品臺(tái)上的樣品上；同軸電纜線9的中心銅線焊接在柄狀結(jié)構(gòu)111上。從鋁合金套筒6與鋁合金外殼10之間的空隙經(jīng)測量探頭3尾部伸出到懸臂內(nèi)部，再與電荷放大器的輸入端連接。測量探頭3鋁合金外殼10為圓柱形，材質(zhì)為鋁合金，其外殼結(jié)構(gòu)更好的起到了屏蔽的作用。
[0037]本實(shí)施例所述一種基于表面光電壓法的半導(dǎo)體材料參數(shù)測試方法，根據(jù)P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體受到紅外脈沖光照射時(shí)產(chǎn)生的光電壓的極性相反這一原理，依據(jù)測量到的待測樣品的表面光電壓的正負(fù)極性判斷出半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型；根據(jù)已知的半導(dǎo)體材料表面光電壓的大小與電阻率或方阻的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)測量到的待測樣品的表面光電壓得到電阻率或方阻；最后對(duì)外輸出待測樣品的導(dǎo)電類型及電阻率或?qū)щ婎愋图胺阶柚怠?br> [0038]如圖4所示，基于本實(shí)施例上述的測試儀，具體步驟描述如下:
[0039](I)將待測半導(dǎo)體樣品放置于樣品臺(tái)上，脈沖光源驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)紅外激光器發(fā)射一定頻率的脈沖光，脈沖光照射在半導(dǎo)體樣品上；
[0040](2)半導(dǎo)體樣品表面在脈沖光照射下激發(fā)出很微弱的光電壓，感應(yīng)電極片采集因光電壓引起的靜電荷，經(jīng)同軸電纜線傳送至電荷放大器；
[0041](3)電荷放大器把靜電荷變?yōu)殡妷盒盘?hào)并放大,信號(hào)處理電路對(duì)放大后的電壓信號(hào)進(jìn)行同步整形、極性判斷、數(shù)值轉(zhuǎn)換；
[0042]信號(hào)處理電路對(duì)接收到的電壓信號(hào)與脈沖光源驅(qū)動(dòng)器的脈沖信號(hào)進(jìn)行同步再放大，然后進(jìn)行信號(hào)正負(fù)極性判斷及峰值電壓的讀取，最后將峰值電壓依據(jù)已有的半導(dǎo)體材料表面光電壓與電阻率校正曲線轉(zhuǎn)化為待測樣品的電阻率值。
[0043](4)信號(hào)處理電路通過一顯示驅(qū)動(dòng)電路與顯示屏相連，將信號(hào)的正負(fù)極性判斷結(jié)果和電阻率結(jié)果顯示在顯示屏上。
[0044]本實(shí)施例中的信號(hào)處理電路包括數(shù)字采集處理器、控制模塊、極性處理模塊，其中電荷放大器分別與數(shù)字采集處理器和極性處理模塊相連，電荷放大器的信號(hào)分為兩路，一路輸入到數(shù)字采集處理器進(jìn)行數(shù)字化處理，一路輸入到極性處理模塊進(jìn)行極性處理，兩路處理過的信號(hào)再輸入到控制模塊，控制模塊一方面判斷信號(hào)的正負(fù)極性，一方面將數(shù)字化的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為電阻率/方阻值，最后再由控制模塊輸出到顯示驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)液晶顯示屏顯示結(jié)果。
[0045]可通過各種手段實(shí)施本發(fā)明描述的技術(shù)。舉例來說，這些技術(shù)可實(shí)施在硬件、固件、軟件或其組合中。對(duì)于硬件實(shí)施方案，處理模塊可實(shí)施在一個(gè)或一個(gè)以上專用集成電路(ASIC)、PLC、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、可編程邏輯裝置(PLD)、現(xiàn)成可編程門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、電子裝置、其他經(jīng)設(shè)計(jì)以執(zhí)行本發(fā)明所描述的功能的電子單元或其組合內(nèi)。
[0046]對(duì)于固件和/或軟件實(shí)施方案，可用執(zhí)行本文描述的功能的模塊(例如，過程、步驟、流程等)來實(shí)施所述技術(shù)。固件和/或軟件代碼可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中并由處理器執(zhí)行。存儲(chǔ)器可實(shí)施在處理器內(nèi)或處理器外部。
[0047]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲(chǔ)在一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
[0048]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.基于表面光電壓法的半導(dǎo)體材料參數(shù)測試儀，包括箱體、懸臂、樣品臺(tái)、測量探頭，所述懸臂、樣品臺(tái)設(shè)置在箱體上，測量探頭安裝在懸臂上，測量探頭探測端在樣品臺(tái)上方；其特征在于，所述測量探頭內(nèi)設(shè)置有紅外激光器、感應(yīng)電極片，紅外激光器發(fā)射一定頻率的脈沖光穿過感應(yīng)電極片上的開孔，垂直照射在放置于樣品臺(tái)上的樣品上；在懸臂內(nèi)設(shè)置有電荷放大器、信號(hào)處理電路，電荷放大器與感應(yīng)電極片連接，感應(yīng)電極片用于采集在脈沖光激發(fā)下樣品表面上的光電壓引起的靜電荷，電荷放大器用于將電荷放大后發(fā)送到信號(hào)處理電路，信號(hào)處理電路將信號(hào)處理后對(duì)外輸出測試結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于表面光電壓法的半導(dǎo)體材料參數(shù)測試儀，其特征在于，所述測試儀還包括顯示屏以及顯示驅(qū)動(dòng)電路，顯示驅(qū)動(dòng)電路與信號(hào)處理電路連接，用于驅(qū)動(dòng)顯示屏顯示信號(hào)處理電路處理后的結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于表面光電壓法的半導(dǎo)體材料參數(shù)測試儀，其特征在于，所述測量探頭內(nèi)設(shè)置有紅外激光器、感應(yīng)電極片、同軸電纜線、屏蔽膜、鋁合金套筒、鋁合金外殼、兩芯屏蔽線，紅外激光器置于鋁合金套筒內(nèi)，兩者通過一墊片隔離，鋁合金套筒頂部有一圓孔，用于紅外激光器所發(fā)射脈沖光射出；兩芯屏蔽線焊接在紅外激光器的兩個(gè)管腳上，從鋁金合套筒尾部穿出，與設(shè)置在箱體內(nèi)部的脈沖光源驅(qū)動(dòng)器連接；屏蔽膜導(dǎo)電的那一側(cè)粘貼在鋁合金套筒端面，絕緣的一側(cè)設(shè)置有感應(yīng)電極片；同軸電纜線焊接在感應(yīng)電極片的輸出端，從鋁合金套筒與鋁合金外殼之間的空隙穿出，與設(shè)置在懸臂內(nèi)的電荷放大器的輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于表面光電壓法的半導(dǎo)體材料參數(shù)測試儀，其特征在于，所述紅外激光 器的波長為0.895-0.91 μ m ; 所述脈沖光源驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生脈沖信號(hào)頻率為20-30HZ，脈沖寬度在200ns-240y s范圍內(nèi)可調(diào)，電壓在10-17V范圍內(nèi)可調(diào)，輸出瞬間脈沖功率為50-60W ； 所述屏蔽膜為一無色透明的薄膜，厚度為0.1-0.2mm，一面是絕緣的，另一面是導(dǎo)電的，其導(dǎo)電的一面通過導(dǎo)電凝漿粘貼在鋁合金套筒的端面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于表面光電壓法的半導(dǎo)體材料參數(shù)測試儀，其特征在于，所述感應(yīng)電極片的結(jié)構(gòu)分為兩部分，一部分為柄狀結(jié)構(gòu)，另一部分為圓片狀結(jié)構(gòu)，在測量探頭中，在兩部分的中間部位發(fā)生彎折，圓片狀結(jié)構(gòu)置于屏蔽膜絕緣的那一側(cè)，中間有孔，紅外激光器發(fā)射的脈沖光通過該孔垂直照射在放置于樣品臺(tái)上的樣品上；同軸電纜線的中心銅線焊接在柄狀結(jié)構(gòu)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于表面光電壓法的半導(dǎo)體材料參數(shù)測試儀,其特征在于，所述感應(yīng)電極片為鈹青銅材質(zhì)，表面鍍鉻。
7.一種基于表面光電壓法的半導(dǎo)體材料參數(shù)測試方法，其特征在于，根據(jù)P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體受到紅外脈沖光照射時(shí)產(chǎn)生的光電壓的極性相反這一原理，依據(jù)測量到的待測樣品的表面光電壓的正負(fù)極性判斷出半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型；根據(jù)已知的半導(dǎo)體材料表面光電壓的大小與電阻率或方阻的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)測量到的待測樣品的表面光電壓得到電阻率或方阻；最后對(duì)外輸出待測樣品的導(dǎo)電類型及電阻率或?qū)щ婎愋图胺阶柚怠?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于表面光電壓法的半導(dǎo)體材料參數(shù)測試方法，其特征在于，步驟如下: (I)將待測半導(dǎo)體樣品放置于樣品臺(tái)上，脈沖光源驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)紅外激光器發(fā)射一定頻率的脈沖光，脈沖光照射在半導(dǎo)體樣品上； (2)半導(dǎo)體樣品表面在脈沖光照射下激發(fā)出光電壓，感應(yīng)電極片采集因光電壓引起的靜電荷，經(jīng)同軸電纜線傳送至電荷放大器； (3)電荷放大器把靜電荷變?yōu)殡妷盒盘?hào)并放大，信號(hào)處理電路對(duì)放大后的電壓信號(hào)進(jìn)行同步整形、極性判斷、數(shù)值轉(zhuǎn)換，得到待測樣品的導(dǎo)電類型及電阻率或?qū)щ婎愋图胺阶柚担? (4)對(duì)外輸出測試結(jié)果。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于表面光電壓法的半導(dǎo)體材料參數(shù)測試方法，其特征在于，所述步驟(3)中，信號(hào)處理電路對(duì)接收到的電壓信號(hào)與脈沖光源驅(qū)動(dòng)器的脈沖信號(hào)進(jìn)行同步再放大，然后進(jìn)行信號(hào)正負(fù)極性判斷及峰值電壓的讀取，最后將峰值電壓依據(jù)已有的半導(dǎo)體材料表面光電壓與電阻率或方阻校正曲線轉(zhuǎn)化為待測樣品的電阻率或方阻值。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于表面光電壓法的半導(dǎo)體材料參數(shù)測試方法，其特征在于，所述步驟(4)中，信號(hào)處理電路通過一顯示驅(qū)動(dòng)電路與顯示屏相連，將信號(hào)的正負(fù)極性判斷結(jié)果、 電阻率或方阻結(jié)果顯示在顯示屏上。
【文檔編號(hào)】G01R31/26GK103439641SQ201310404941
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】王昕 , 馮小明, 田蕾 申請(qǐng)人:廣州市昆德科技有限公司