自由载流子吸收技术测量半导体电子输运参数研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 李巍 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2009-05-25 |
| 授予单位 | 中国科学院光电技术研究所 |
| 授予地点 | 光电技术研究所 |
| 导师 | 李斌成 |
| 关键词 | 调制自由载流子吸收 电子输运参数 变间距频率扫描 多参数拟合 测量精度 |
| 其他题名 | Measurements of Semiconductor Wafer Properties by Modulated Free Carrier Absorption |
| 学位专业 | 光学工程 |
| 中文摘要 | 半导体的电子输运特性—载流子扩散系数、少数载流子寿命和前表面复合速度是表征半导体品质及特性的重要参数，是控制微电子器件质量、性能和可靠性的关键参数。所以，对这些参数的准确检测是半导体制造业中的一个重要课题。本文根据调制自由载流子吸收(Modulated Free Carrier Absorption, MFCA）检测技术的三维理论模型，研究采用变间距频率扫描方式测量半导体电子输运参数。 本文首先（第一章）简述了半导体电子输运参数—载流子扩散系数、载流子寿命和表面复合速度的物理意义；接着对检测这些参数的一些方法（如二次离子质谱，光热辐射法和光生载流子辐射法等）做了介绍，并阐述了自由载流子吸收检测技术的原理和发展概况。 本文第二部分（第二、三章）描述了调制自由载流子吸收检测技术的三维理论模型，不仅给出了信号与调制频率的关系，也给出了信号与泵浦-探测光相对位置的关系，即：给出了信号在频域和空域的变化。然后，利用VC程序对该模型进行计算机模拟仿真，通过多参数拟合方法计算均方差，分析半导体各个参数对模型的影响，以及模型对各个参数的灵敏度，用以分析变间距频率扫描方式的测量精度。 第三部分（第四章）为调制自由载流子吸收检测技术的实验部分。首先搭建了实验平台，介绍了实验系统的结构，并总结了在系统搭建过程中需要注意的一些问题。然后对多种半导体Si样品进行了测试，测量MFCA振幅和相位的变间距频率扫描曲线，通过多参数拟合实验数据获取了样品的电子输运参数，分析了拟合结果的灵敏度和测量精度，得到了与仿真一致的结论。与传统的单点频率扫描和径向位置扫描方式进行了比较，发现变间距频率扫描方式能够得到更全面的实验数据，对各个电子输运参数的测量精度也有所提高，有利于更深入地研究调制自由载流子吸收检测技术。通过进一步的研究和改进，该测量方法在半导体电子输运参数的准确测量方面具有潜在的应用价值。 最后对论文工作进行了总结，对下一步工作提出了建议。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-11-19 |
| 页码 | 75 |
| 源URL | [http://ir.ioe.ac.cn/handle/181551/361]  |
| 专题 | 光电技术研究所_光电技术研究所博硕士论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李巍. 自由载流子吸收技术测量半导体电子输运参数研究[D]. 光电技术研究所. 中国科学院光电技术研究所. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：光电技术研究所
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