Medir as concentrações de elétrons e furos em semicondutores é essencial para entender suas propriedades elétricas. Medições precisas ajudam na concepção e otimização de dispositivos eletrônicos. Várias técnicas são usadas para determinar essas concentrações de transporte de forma eficaz.

Medição do Efeito Hall

O efeito Hall é um método comum para medir as concentrações do portador. Envolve a aplicação de um campo magnético perpendicular a uma corrente que flui através do semicondutor. A tensão resultante, conhecida como tensão Hall, é usada para calcular a densidade do portador.

Os passos-chave incluem preparar uma amostra, aplicar um campo magnético e medir a tensão Hall. A concentração do portador é derivada do coeficiente Hall, que relaciona a tensão Hall com a corrente e o campo magnético.

Perfil de capacidade voltática (C-V)

O perfil C-V é usado principalmente para junções semicondutoras como díodos e condensadores MOS. Mede a capacitância em função da tensão aplicada para determinar perfis de dopagem e concentrações de suporte.

Analisando a curva C-V, pode-se calcular a concentração de dopagem e, consequentemente, a densidade livre do transportador, método particularmente útil para a análise de perfilação da distribuição de profundidade dos portadores no semicondutor.

Técnicas ópticas

Métodos ópticos, como a fotoluminescência e a espectroscopia de absorção, fornecem formas não destrutivas de estimar as concentrações do portador, que analisam a luz emitida ou absorvida para inferir propriedades eletrônicas.

Por exemplo, a intensidade dos sinais de fotoluminescência se correlaciona com o número de portadores livres. Estes métodos são úteis para caracterizar semicondutores sem contato físico.

Resumo das Técnicas

  • Medição do Efeito Hall
  • Perfil de Capacidade-Voltagem
  • Técnicas ópticas