הערכת ריכוז חומרים מוליכים למחצה חיונית להבנת התכונות החשמליות שלהם וביצועי המכשיר אופטימיזציה.מספר שיטות מעשיות זמינות, כל אחת עם יתרונות ומגבלות בהתאם ליישום הספציפי וסוג החומרי.

שיטות למדידה חשמלית

שיטות חשמל הן בין הגישות הנפוצות ביותר עבור הערכת מינון.הם כרוכים במדידת התכונות החשמליות של המוליכים למחצה, כגון מוליכות, אפקט הול, או קפיאנטנס. המדידות האלה יכולות לספק מידע ישיר על ריכוז נושא וניידות.

מדידה אפקט הול משמשת נרחב כי זה קובע ישירות את הסוג המוביל וריכוז.זה כרוך יישום שדה מגנטי מדידה המתח וכתוצאה מכך perpendicular לזרם הנוכחי. שיטה זו יעילה הן n-type והן חומרים p-type.

שיטות אופי אופטי

טכניקות אופטיות מציעות דרכים לא הרסניות להעריך רמות מינון.שיטות נפוצות כוללות photoluminescence, ספיגת ספקטרום, ו-Raman spectroscopy. שיטות אלה לנתח כיצד החומר אינטראקציה עם אור, אשר משתנה עם ריכוז doping.

לדוגמה, ספקטרום ראמן יכול לזהות שינויים במצבי רטט הנגרמים על ידי doping, מתן הערכה של רמות נחיתות.טכניקות אלה שימושיות עבור סרטים דקים וננו מבנים שבהם אנשי קשר חשמליים מאתגרים.

גישות אנליטיות ואמפיריות

מודלים אנליטיים ונוסחאות אמפיריות מועסקים גם כדי להעריך ריכוזים של doping בהתבסס על פרמטרים מדידה.אלה כוללים קפאיטנס-voltance-voltage profiling ו- משני ion המוני ספקטרום (SIMS).

Capacitance-voltage (C-V) profiling כרוך מדידת ה- capacitance של צומת מוליכים למחצה במתחים שונים כדי לקבוע פרופילים doping. SIMS מספק ניתוח כימי ישיר על ידי חישה את פני השטח וניתוח של בצלים מזרקים, המציע נתונים ריכוזיים לא מזהמים מדויקים.

  • אפקט התא
  • ראומן spectroscopy
  • Capacitance-voltage Profiling
  • ספקטרום המוני ספקטרום