少子寿命测试仪校准服务

少子寿命测试仪校准服务少子寿命测试仪一、 设备名称:少子寿命测试仪规格型号:Sinton WCT-120二、各项具体技术参数:寿命测试范围:100 ns到超过10 ms;测试模式:可选择Quasi-Steady-State(Qss,准稳态)和瞬态以及通用寿命分析。电阻率测量范围:3-600 Ohms/sq偏光范围:0-50太阳三、工作原理:少子寿命是半导体材料和器件的重要参数,它直接反映了材料的质

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少子寿命测试仪校准服务


少子寿命测试仪

少子寿命测试仪校准服务(图1)

一、 设备名称:少子寿命测试仪

规格型号:Sinton WCT-120

二、各项具体技术参数:

寿命测试范围:100 ns到超过10 ms

测试模式:可选择Quasi-Steady-State(Qss,准稳态)和瞬态以及通用寿命分析。

电阻率测量范围:3-600 Ohms/sq

偏光范围:0-50太阳


三、工作原理:

少子寿命是半导体材料和器件的重要参数,它直接反映了材料的质量和器件特性。少子,即少数载流子,如果在半导体材料中某种载流子占少数,导电时起到次要作用,则称为少子。如,在型半导体中,空穴是少数载流子,电子是多数载流子; P型半导体中,空穴是多数载流子,电子是少数载流子。少子寿命,即少子的平均生存时间.标志着少子浓度从产生到复合消失的时间。半导体材料的 Suns-Voc 测试原理是:首先,一束脉冲光照射到样品上,通过一个光电探测器测量入射到样品表面的总的光通量,然后,校准后的射频电路感应耦合测试硅片的光电导,示波器记录随时间变化的电信号最后经过计算处理得到少子寿命。测试具有两种模式:准稳态 (Quasi-Steady-StateQSS)和瞬态(Transient)模式。在样品少子寿命较长的情况下,不同模式得到的测试结果差异不大,但是在少子寿较短,特别是样品表面复合严重时,不同模式的结果会有较大差异。

少子寿命测试仪校准服务(图2)

测试原理示意图

少子寿命测试模式

少子寿命测试仪校准服务(图3)

QSS (准稳态测试)

(1)冲长且衰减慢,光强衰减常数至少10倍于样品少子寿命(X5D气灯约2000 us)

(2)可以近似认为在任意时刻样品内过剩载流子浓度旱稳态,即产生等于复合

优点:

(1)一次测试可在较宽过剩载流子浓度范围内测试少子寿命的数值

(2)测试条件十分接近真实的稳态,又可避免稳态光源造成的热效应

(3)与电池开路光照的情况相似-接近Voc的状态,受测试波动(噪声)影响较小

缺点:

(1)光学常数对少子寿命结果影响非常大,需要提供准确的光学常数,根据样品不同数值各异,通常与特定波段的反射相关


Transient (瞬态测试):

(1)光源脉冲短,衰减快,约100~200us样品过剩载流子衰减慢,少子寿命越大越好光脉冲结束后,测量电导率衰减随时间的变化关系将每一时刻样品电导率换算成过剩载流子浓度An,计算方法与QSS模式相同

(2)不测光强,光强探测器仅作为脉冲结束的开关信号测得的电导率曲线对时间求导数,计算少子寿命

优点:

(1)仅测试电导率随时间变化趋势,不需测量光强,即光学常数对少子寿命结果无影响

(2)光强探测器仅作为开关信号使用,光强探测器的校准参数对测试结果无影响《光脉冲结束后才开始采集数据,光脉冲的强度、波形对测试结果无影响

缺点:

(1)少子寿命须远大于光脉冲衰减

(2)少子寿命基于曲线的导数计算,受测试噪声影响较大测试噪声的影响可通过多次测量平均的方法降低


四、应用领域

1材料科学与工程:

在材料科学与工程领域,少子寿命是半导体材料和器件的重要参数,它直接反映了材料的质量和器件特性。

2、物理学

获得到硅片的有效少数载流子寿命(tef)、隐含开路电压 (iVoc)、隐含填充因子 (iFF) 等参数分析硅片的性能与质量。表面相关寿命与表面复合速度有复杂的相关性。

3、半导体工业

质量监控与工艺诊断、器件分析、失效分析和可靠性研究、电子材料研制分析


五、可开展实验项目

六、可培训技能

1、硅片少子寿命

2implied-Voc的测量

3、硅棒、硅芯、检磷棒、检硼棒、籽晶等多种不规则形状硅少子寿命的测量


七、具体操作规程

1)开关机顺序

打开仪器电源开关,在样品测试前仪器预热至少30分钟,并保持仪器内部温度稳定;检查闪光灯设置和滤镜闪光灯头应设置为TTL模式;通过双击桌面上的快捷方式打开Lifetime软件。

2)测试前准备

通过单击“以管理员身份登录”按钮访问和分析参数。输入六个样品参数的正确值。(这些参数可能需要针对每个样品进行更新):批次ID,样品ID和注释-样品/测量ID值。Sample ID值用作结果文件的文件名。厚度(以厘米计)例如,525微米参考晶圆为0.0525厘米;基础电阻率(单位:Ω-cm)。仪器附带的参考晶圆通常为1-3 Ω-cm。测量的电阻率值仅适用于没有扩散的裸晶片。否则输入基本掺杂,样本类型:从下拉菜单中选择n岁或p型衬底。对于扩散晶圆,这将是基本类型。对于参考晶圆,这通常是p型。

3)少子寿命测试

输入正确的四个分析参数值。光学常数值为0.7,具有抗反射涂层或纹理的样品的值接近于1Lifetime Spec. MCD通常为l*10l5 cm-3。如果参考晶圆为p型,则其寿命可能非常短,所以在这种情况下1*1014 cm-3将是最好的。Jo Spec. MCD通常为l*10l5 cm-3。如果薄层电阻参考晶片是裸P型,它可能寿命非常低,所以在这种情况下1*1014 cm-3将是最好的。偏置光,参考晶圆使用0个太阳。

分析模式。设置为参考晶圆的通用(1/1)模式。测量样品时选择瞬态,通用或QSS模式。对于低寿命样品(<200 us),使用OSS或广义(1/1)模式。对于高寿命样品,使用瞬态或通用(1/64)模式

准备好归零仪器。从仪器测量阶段中取出所有样品并按下“零点仪器”。等待进度条完成。将样品放置在测量台上,集中在传感器上方。按下测量晶圆按钮。

“扣取数据”窗口将随同原始数据的图形一起弹出。使用垂直放大/缩小按钮调整数据采集(DAQ)卡输入范围以匹配信号电压。红色(光电导)和蓝色(参考)信号应该在虚线内达到峰俏,不会被剪切。每次点击一个按钮时,都会触发另一个测量。在按钮点击之间等待5秒钟,以允许闪光灯完全充电并在QSS模式产生全强度脉冲。

Resample按钮可用于进行新的测量。Average(平均)按钮可以用来对具有非常小信号的样本进行多次闪烁平均。要平均的测量数量由可在平均按钮上方输入的值定义。储存数据。


八、安全注意事项

1先开仪器电源,再开计算机电源,关机顺序相反。

2开机预热至少30分钟

3测量人员必须带口望和一次性手套,保证测量台的整洁

4测量的环境是相对湿度65%,温度25℃。

5完成结束仪器需要盖上盖子,实验室保持干净、无灰尘


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