Описание экспериментальной установки. Экспериментальная установка состоит из следующих блоков:

 

Экспериментальная установка состоит из следующих блоков:

- измеритель характеристик ППП Л2-56

- вольтметр В7-40

- зондовый манипулятор

- печка

- терморегулятор

Измерения проводятся на тестовых транзисторах рабочих пластин, так как тестовые транзисторы делаются в том же технологическом цикле, что и рабочие транзисторы, можно считать значения поверхностного заряда в тестовых и рабочих транзисторах одинаковым. На зонды зондового манипулятора подается напряжение от измерителя характеристик ППП, на осциллографе измерителя снимается ВАХ транзистора, значение приложенного смещения на затворе измеряется при помощи вольтметра. Высокочастотный нагрев до заданной температуры осуществляется при помощи печки и терморегулятора. Измерение температуры осуществляется посредством термопары.

 

 

Порядок выполнения работы

 

1. Ознакомьтесь с установкой для измерения поверхностного сопротивления четырехзондовым методом

2. Измерить пороговое напряжение на р- и n-канальных тестовых транзисторов на уровне тока 10мкА при комнатной температуре (опустить зонды на контактные площадки тестового транзистора, установить нужную полярность напряжения, подать 5В на исток относительно стока, ручкой "смещение" подать на затвор относительно подложки такое напряжение, при котором ток стока станет равным 10мкА), записать результат.

 

Рис. 6.1 Схема измерения порогового напряжения.

 

3. При помощи печки и терморегулятора довести температуру столика до 200°С.

4. На затвор р- и n- канальных транзисторов от источника постоянного напряжения подать U_з=+16В.

5. Выдержать образцы в данном режиме 15 минут.

6. Охладить столик до комнатной температуры, не снимая напряжения с затворов. При охлаждении следить, чтобы зонды оставались в пределах контактных площадок затвора и подложки. Допускается охлаждение с помощью потока воздуха.

7. Снять напряжение между затвором и подложкой.

8. Измерить пороговое напряжение р- и n-канальных транзисторов на уровне 10мкА результаты внести в журнал.

9. Провести обработку результатов измерения. Для этого определить изменение порога для р- и n-канальных транзисторов до и после воздействия температуры и напряжения.

10. Рассчитать плотность подвижного заряда по формуле: Q = CDU_пор, где , S = 1см²; d = 800 А (толщина диэлектрика в исследуемых структурах); e, e₀ - диэлектрические проницаемости кремния и вакуума соответственно;

11. Считать годными тестовые МДП-транзисторы, плотность подвижного заряда в которых не превышает

 

Содержание отчета.

 

1. Цель работы;

2. Принципиальная схема измерения плотности подвижного заряда.

3. Результаты измерения порога до и после термо-электрического воздействия.

4. Расчет плотности подвижного заряда по формуле Q = CDU_пор

5. Оценка величины плотности подвижного заряда.

6. Выводы.

 

6.5. Контрольные вопросы и задания

1. Механизм возникновения подвижного заряда?

2. Какое влияние оказывает подвижный заряд на пороговое напряжение МДП-транзисторов подвижный заряд? Почему?

3. Каковы условия наблюдения влияния подвижного заряда на пороговое напряжение МДП-транзистора?

4. Как изменится величина подвижного заряда, если образец после проведения измерений прогреть? Почему?

 

Список использованной литературы:

 

1. Вертопрахов В.Н., Сальман Е.Г. " Термостимулированные токи в неорганических веществах". Наука, 1979

2. Литовченко В.Г.,Горбань А.П. "Основы физики микроэлектронных систем металл-диэлектрик-полупроводник". Киев, Наукова думка, 1978.

3. Щука А.А. " Электроника ". С-Петербург, 2005.

 

4. Под. ред. А. В. Ржанова "Основы эллипсометрии", АН СССР, СО Ин-т ФП, Изд-во «Наука», Новосибирск, 1979 г.

5. Павлов Л. П., М "Методы измерения параметров полупроводниковых материалов". Высш. Шк., 1987 г.

1. Литература:

6. А. А. Бабушкин "Методы спектрального анализа". Изд-во МГУ, 1962 г.

7. В. В. Батавин, Ю. А. Концевой, Ю. В. Федорович "Измерение параметров полупроводниковых материалов и структур". Москва, Радио и связь, 1985 г.

Содержание

Лабораторная работа№1. 3

"Определение электрических параметров МДП-структур C-V методом". 5

Лабораторная работа №2. 12

"ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ МАТЕРИАЛОВ И СТРУКТУР ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРОИЗВОДСТВА МЕТОДОМ ИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ". 12

Лабораторная работа №3. 18

"Исследование активных центров на межфазных границахSi - SiO₂ - M методом термостимулированных токов". 18

Лабораторная работа №4. 23

"Контроль микроэлектронных структур методом эллипсометрии" 23

Лабораторная работа №5. 29

"Измерение удельного сопротивления четырехзондовым методом" 29

Лабораторная работа №6. 37

"Определение плотности подвижного заряда методом термостабильности". 37