Het begrijpen van de intrinsieke en extrinsieke eigenschappen van halfgeleidermaterialen is essentieel voor de toepassing ervan in elektronische apparaten. Deze eigenschappen beïnvloeden hoe halfgeleiders elektriciteit geleiden en reageren op externe prikkels. Dit artikel schetst methoden om deze eigenschappen nauwkeurig te bepalen.

Intrinsieke eigenschappen van halfgeleiders

Intrinsieke eigenschappen zijn inherent aan het zuivere halfgeleidermateriaal. Ze omvatten parameters zoals band gap energie, elektronen- en gatconcentraties, en elektrische geleidbaarheid. Deze eigenschappen kunnen worden gemeten door middel van verschillende experimentele technieken.

Methoden om intrinsieke eigenschappen te bepalen

Om de intrinsieke eigenschappen te bepalen, worden de volgende methoden gewoonlijk gebruikt:

  • Optische absorptie Spectroscopy: Meet de energie van de bandspleet door de absorptie van licht bij verschillende golflengten te analyseren.
  • Halleffectmetingen: Bepaalt de concentratie en mobiliteit van de drager door een magnetisch veld toe te passen en de resulterende spanning te meten.
  • Temperatuur-Ontwikkelde geleidbaarheid: Beoordeelt hoe elektrische geleidbaarheid varieert met temperatuur om intrinsieke gedrag af te leiden.

Extrinsieke eigenschappen van halfgeleiders

Extrinsieke eigenschappen worden beïnvloed door onzuiverheden of dopants toegevoegd aan de halfgeleider. Deze eigenschappen omvatten dopant concentratie, type geleidbaarheid (n-type of p-type), en veranderingen in elektrisch gedrag.

Methoden om Extrinsieke Eigenschappen te bepalen

De volgende technieken worden gebruikt om extrinsieke eigenschappen te analyseren:

  • Tweedelige Ion Massa Spectrometrie (SIMS): Meet de concentratie en distributie van de dopers binnen het materiaal.
  • Elektrische geleidbaarheidsmetingen: Evalueert veranderingen in geleidbaarheid als gevolg van dopingniveaus.
  • Capacitantie-voltage (C-V) Profilering: Bepaalt de dopantprofielen en concentratiegradiënten.