1、单晶硅样品的处理 首先将样品测试面进行研磨或喷砂处理,以增大表面复合,减少少数载流子注入的影响。其中以喷砂处理的表面较好,在喷砂处理的表面进行电阻率测量时,重复性能好,尤其对高阻单晶。经表面处理后的单晶表面,要用酒精棉擦洗干净,不要有水渍,不要用汗手摸拭样品测试表面。当样品与室温等温时立即进行测量,并且样品处理和测试时间间隔不宜过长。 2、测探针系数 C 将探针间距代入以下公式算出探针系数C.
3、调节恒流源使电流I等于C。应保证通过样品的电流I满足使探针2、3的点位差不超过100mV. 4、由电位差计或数字电压表直接读出样品的电阻率。每次测样品时,电流换向一次,取正反两个方向所得电阻率的平均值作为测量结果。 5、为了测得准确的电阻率,要在恒温室中进行测量。恒温室温度的波动范围在23℃±2℃,相对湿度小于65%。若测量室的温度随季节有较大的波动时,要将测得的电阻率折算到23℃时的电阻率,并记录下测量时的室温。当室温温差很大时,电阻率的变化有时会很大,特别是高阻样品。 考虑温度修正问题时,利用以下的修正公式 ρ23=ρT[1+CT(T-23)] 式中 ρ23—------修正到23℃时的电阻率; ρT ------室温为T时测出的电阻率; CT --------样品的温度修正系数,它与样品的材料、导电类型、掺杂元素以及样品电阻率有关。 为了数据可靠起见,如果没有恒温测量室的条件,也要尽力使室温的变动范围不要太大,例如,不要超出18-28℃的范围。再者,如果进入测量室的样品本身的温度与测量室室温有差异,就不能立即进行测量,而要把它放在室内静置足够长的一段时间,以使它达到温度平衡。静置时间由样品本身的大小而定。 6、测断面电阻率的不均匀度 对<111>晶向单晶,在断面上测四点:中心点及距边缘4mm圆周上的三条棱的位置上的三点(探针间距约为1mm时)。如为鼓楞单晶,必须在鼓楞位置上加测一点。若直径大于60mm,应在对应的1/2半径处增测三点。 对<100>晶向的单晶取五点:中心点及距边缘4mm圆周上四条楞的位置上的四点(探针间距约为1mm时)。若直径大于60mm,应在对应的1/2半径处增测四点。 测边缘几点的电阻率时,探针排列方向应垂直于径向。 单晶断面电阻率不均匀度:
式中ρ大----测量点中电阻率的最大值; ρ小----测量点中电阻率的最小值。 7、其他注意事项 除了上面已经详细介绍的注意要点外,还要注意以下几点。 · 由于光电导和光生伏特效应的影响而引起误差,特别是对接近本征导电的材料,原则上载测量时应避光。除非已经证实环境的照明对测量结果没有影响。 · 附近的高频电磁辐射对电阻率的测量有影响,测量室应屏蔽。 样品台要防振或减振。
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