半導体材料の電気的特性を理解し、電子機器の設計・最適化に不可欠です。2つの主要なパラメータは、モビリティと導電性であり、効率的な充電キャリアが材料内でどのように動くかに影響を及ぼします。これらの特性を正確に測定するために、いくつかの実用的な方法が使用されています。

測定の電気伝導性

電気伝導率は、材料が電流を伝導できる方法を示します。最も一般的な方法は、サンプル全体で既知の電圧を適用し、その結果電流を測定することを含みます。これは、通常、接触抵抗の誤差を最小限に抑える4点プローブ技術を使用して行われます。

この方法では、材料表面に4つの等しく間隔をあいたプローブが配置されます。電流は外プローブを通過し、内部プローブ全体に電圧が測定されます。導電率は、測定電圧、電流、プローブジオメトリに基づいて計算されます。

キャリアのモビリティを決定する

キャリアモビリティは、電気分野が適用されると、半導体を介して素早く電子や穴が動くことができるかを反映しています。ホール効果測定は、モビリティを判断するための標準的な技術です。

ホール効果方式では、試料の電流流に磁場が浸透しています。ホール電圧として知られる、結果の横断電圧が測定されます。ホール係数と導電性を使用して、充電キャリアの可動性を計算することができます。

追加のテクニック

温度依存測定は、温度変化と移動性の変化を分析し、散乱メカニズムにインサイトを提供します。インピーダンス分光法は、さまざまな周波数にわたってチャージ輸送特性を調べることもできます。

  • 四点プローブ方式
  • ホール効果測定
  • 温度依存の伝導性
  • インピーダンス分光法