半导体材料测试与分析2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

半导体材料测试与分析PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章　电阻率测试1

1.1 探针法1

1.1.1　半导体材料的电阻率和载流子浓度1

1.1.2　探针法测试电阻率的基本原理3

1.1.3 四探针法的测试设备14

1.1.4　样品制备及测试过程注意事项16

1.1.5　四探针测试的应用和实例19

1.2　无接触法20

1.2.1　无接触法测试原理21

1.2.2　无接触式涡流法测试设备24

1.2.3　样品制备及测试过程注意事项26

1.2.4　无接触测试的应用和实例27

参考文献28

第2章　扩展电阻测试31

2.1　扩展电阻测试的基本原理31

2.1.1　单探针结构扩展电阻的测试原理32

2.1.2　二探针和三探针结构的测试原理34

2.1.3　三种探针结构形式的比较37

2.2　扩展电阻测试系统37

2.3　扩展电阻测试的样品39

2.3.1　扩展电阻法样品的磨角39

2.3.2　扩展电阻法样品的制备40

2.4　扩展电阻测试的影响因素41

2.4.1　扩展电阻法测量过程中应注意的问题41

2.4.2　扩展电阻法测量浅结器件结深和杂质分布时应注意的问题43

2.5　扩展电阻测试的应用和实例44

2.5.1 硅晶体电阻率微观均匀性的测量44

2.5.2　硅晶体中氧浓度及其分布的测量44

2.5.3　硅晶体离子注入层的测试47

2.5.4　硅外延层厚度和载流子浓度的测试48

2.5.5　硅pn结和器件结构的测试50

2.5.6　硅晶体中杂质扩散特性的测试51

参考文献53

第3章　少数载流子寿命测试54

3.1　少数载流子的寿命54

3.1.1　非平衡载流子的产生54

3.1.2　非平衡载流子寿命56

3.2　少数载流子寿命测试的基本原理和技术59

3.2.1　少数载流子寿命的测试59

3.2.2　直流光电导衰退法59

3.2.3　高频光电导衰退法65

3.2.4　表面光电压法68

3.2.5　少子脉冲漂移法69

3.3　微波光电导衰退法71

3.3.1　微波光电导测试基本原理71

3.3.2　微波光电导测试系统和设备74

3.3.3　微波光电导测试样品77

3.3.4　微波光电导测试影响因素77

3.3.5　微波光电导测试的应用和实例84

参考文献92

第4章　少数载流子扩散长度测试93

4.1　表面光电压测试原理94

4.1.1　古德曼关系94

4.1.2　少子扩散长度98

4.1.3　理论修正102

4.2　表面光电压测试系统106

4.3　表面光电压测试样品和测试工艺108

4.3.1　测试样品108

4.3.2　测试工艺110

4.4　表面光电压测试影响因素110

4.4.1　吸收系数111

4.4.2　反射率111

4.4.3　探针及光斑直径111

4.4.4　温度112

4.4.5　表面复合112

4.4.6　陷阱112

4.4.7　扫描方式112

4.5　表面光电压测试的应用和实例113

4.5.1　硅片中的Fe浓度测试113

4.5.2　多晶硅薄膜性能表征115

4.5.3　化合物半导体InP性能表征116

参考文献117

第5章　霍尔效应测试120

5.1　霍尔效应的基本理论120

5.1.1　霍尔效应的基本原理120

5.1.2　范德堡测试技术122

5.2　霍尔效应的测试系统125

5.2.1　霍尔效应测试仪的结构125

5.2.2　霍尔效应仪的灵敏度126

5.3　霍尔效应的样品和测试127

5.3.1　霍尔效应测试的样品结构127

5.3.2　霍尔效应测试的测准条件128

5.3.3　霍尔效应测试步骤130

5.4　霍尔效应测试的应用和实例131

5.4.1　硅的杂质补偿度测量131

5.4.2　ZnO的载流子浓度、迁移率和补偿度测量134

5.4.3　硅超浅结中载流子浓度的深度分布测量135

参考文献137

第6章　红外光谱测试139

6.1　红外光谱测试原理139

6.1.1　红外光谱测试的基本分类139

6.1.2　傅里叶变换红外光谱测试的基本原理140

6.1.3　傅里叶变换红外光谱测试的特点142

6.2　傅里叶变换红外光谱的测试系统143

6.3　红外光谱测试的样品和影响因素146

6.3.1　测试样品制备146

6.3.2　测试影响因素146

6.4　傅里叶红外光谱的应用和实例147

6.4.1　硅晶体中杂质和缺陷的测量147

6.4.2　砷化镓中杂质和缺陷的测量163

6.4.3　锗中杂质的测量168

6.4.4　氮化镓中杂质的测量170

参考文献171

第7章　深能级瞬态谱测试173

7.1　深能级瞬态谱测试的基本原理174

7.1.1　陷阱中心的基本电学性质174

7.1.2　陷阱对自由载流子的俘获和发射175

7.1.3　陷阱中心引起的电容瞬态变化177

7.2　深能级瞬态谱测试技术182

7.2.1 Boxcar技术182

7.2.2　双脉冲Boxcar技术184

7.2.3 Lock-in技术185

7-2-4 CC-DLTS技术187

7.2.5 傅里叶变换DLTS技术188

7.2.6　Laplace转换的DLTS技术190

7.2.7　光生电导DLTS技术192

7.2.8 扫描DLTS技术194

7.3　深能级瞬态谱测试信号的分析195

7.3.1　俘获截面和能级位置的测量195

7.3.2　陷阱深度分布的测量197

7.3.3 电场效应和德拜效应的测量197

7.3.4　扩展缺陷的DLTS谱特征199

7.4　深能级瞬态谱测试系统及品质因子200

7.4.1 DLTS测试系统200

7.4.2　DLTS测试系统的品质因子201

7.5　深能级瞬态谱测试样品203

7.5.1 DLTS样品要求203

7.5.2　欧姆接触204

7.5.3 肖特基接触205

7.6　深能级瞬态谱测试的应用和实例205

7.6.1　GaAs薄膜缺陷的测量205

7.6.2　硅晶体点缺陷的测量209

7.6.3　硅晶体金属杂质的测量212

7.6.4　硅晶体位错和氧化诱生层错的测量215

7.6.5　硅晶体氧沉淀的测量218

7.6.6　SDLTS的应用实例219

参考文献221

第8章　正电子湮没谱测试223

8.1　正电子湮没的基本原理223

8.1.1　正电子湮没的过程224

8.1.2　正电子湮没谱227

8.2　正电子湮没的测试和系统232

8.2.1　未经调制的正电子技术232

8.2.2　慢正电子技术234

8.3　正电子湮没谱测试的应用和实例236

8.3.1　空位点缺陷的测量236

8.3.2　空位－杂质复合体的测量239

8.3.3 空洞（void）的测量241

8.3.4　负离子及位错的测量243

参考文献246

第9章　光致荧光谱测试248

9.1　光致荧光的基本原理249

9.1.1　光致荧光基本概念249

9.1.2　荧光辐射寿命和效率251

9.1.3　半导体材料中的辐射复合252

9.2　光致荧光谱测试技术261

9.2.1　光致荧光谱特征261

9.2.2　光致荧光谱类型263

9.3　光致荧光测试系统和样品269

9.3.1　光致荧光测试系统269

9.3.2　测试样品271

9.3.3　光谱校正272

9.4　光致荧光谱测试的应用和实例273

9.4.1　杂质及其浓度的测量273

9.4.2　化合物组分的测量274

9.4.3　成分均匀性的测量275

9.4.4　位错的测量和表征276

9.4.5　晶体质量的表征278

9.4.6　纳米半导体材料的测量279

参考文献281

第10章　紫外－可见吸收光谱测试284

10.1　光吸收的基本原理284

10.1.1　光的吸收284

10.1.2　朗伯－比耳定律285

10.1.3　固体中光的吸收规律287

10.1.4　半导体材料中光的吸收规律288

10.2　紫外－可见光分光光度测试原理290

10.2.1　紫外－可见光分光光度计290

10.2.2　紫外－可见光分光光度计测试原理291

10.3　紫外－可见光分光光度计系统291

10.3.1　紫外－可见光分光光度计构成291

10.3.2　紫外－可见光分光光度计发展293

10.4　紫外－可见吸收光谱测试的应用和实例294

10.4.1　能带带隙的测量294

10.4.2　掺杂剂浓度的测量296

10.4.3　纳米半导体尺寸的测量298

10.4.4　纳米半导体材料的生长监控300

参考文献301

第11章　电子束诱生电流测试303

11.1 电子束诱生电流测试的基本原理304

11.1.1 多余载流子的产生304

11.1.2　载流子漂移和扩散306

11.1.3　载流子复合306

11.1.4　电流信号收集307

11.1.5　EBIC衬度和分辨率309

11.1.6　EBIC衬度图像的理论模型309

11.2 电子束诱生电流测试半导体参数的原理310

11.2.1　少数载流子扩散长度310

11.2.2　表面复合速率313

11.2.3　掺杂杂质条纹衬度314

11.3　电子束诱生电流测试缺陷和杂质的原理315

11.3.1 缺陷EBIC衬度的起源315

11.3.2　缺陷EBIC衬度的理论模型316

11.3.3　缺陷的EBIC衬度与温度的关系（C-T曲线）317

11.3.4　缺陷EBIC衬度与注入的关系（C-Ib曲线）318

11.4　电子束诱生电流测试系统和样品319

11.4.1　EBIC测试系统319

11.4.2　EBIC测试样品319

11.5 电子束诱生电流测试的应用和实例321

11.5.1　位错的EBIC测试321

11.5.2　层错的EBIC测试323

11.5.3 晶界的EBIC测试324

11.5.4　氧杂质的EBIC测试330

11.5.5　金属杂质的EBIC测试332

11.5.6　氢钝化效果的测试333

11.5.7　pn结二极管漏电流测试335

11.5.8　MOS结构的EBIC测试336

11.5.9　其他半导体材料和器件的测试341

参考文献345

第12章　I-V和C-V测试352

12.1　I-V测试的基本原理353

12.2　C-V测试原理356

12.2.1 pn结的C-V测试原理356

12.2.2 肖特基结的C-V特性360

12.2.3 MIS结构的C-V特性362

12.3 I-V和C-V测试系统369

12.4 I-V和C-V测试的样品和影响因素370

12.4.1 I-V和C-V的样品制备370

12.4.2 C-V测量的影响因素372

12.5 I-V和C-V测量的应用和实例373

12.5.1　金半（金属－半导体）接触类型的确定373

12.5.2　太阳电池参数的测量374

12.5.3　半导体材料电阻率的测量375

12.5.4　半导体材料导电类型的确定376

12.5.5　掺杂浓度的测量376

12.5.6 肖特基势垒高度的确定379

12.5.7　pn结串联电阻的测量380

参考文献381