199020. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés félvezető rétegszerkezetek rétegvastagságának meghatározására
7 HU 199020 B 8 ennek szélső értékei között lévő távolság az egyes rétegek vastagságát adja. Példa A vizsgált félvezető 4 mintát n típusú GaAs hordozón növesztett 10 réteges struktúra képezte, amely váltakozva 5 db n típusú Gao.sAlo.4As, illetve 5 db n típusú GaAs rétegből állt. A fedőréteg 0,5 ium vastag GaAs 10 réteg, a többi réteg vastagsága pedig 0,1 um volt. A 2 elektrolitot 1 n KOH képezte. A 4 mintát a 20 fényforrással megvilágítottuk, és ebben megfelelő fókuszáló rendszerrel és 1,3 pm felett vágó infraszűrővel ellátott halo- 15 gén lámpát használtunk. A mérést 25 °C hőmérsékleten, azaz szobahőmérsékleten végeztük. A megvilágítás nélkül mórt nyugalmi potenciál -0,8 V értékű volt a telitett 6 kálóméi 20 elektródra vonatkoztatva. A maráshoz alkalmazott marófeszültség nagysága V«ar" = +0,2 V értékű volt, amely a nyugalmi potenciált csökkenteni igyekezett. A maróáram nagysága Iegyen:5-10 juA 25 között volt. A mérést megszakítás nélküli folyamatos marással végeztük, a mérés teljes időtartama 180 perc volt. A mérés eredményét a 2. ábrán látható 30 konduktancia - marási mélység diagram szemlélteti. A kapott diagramon az összesen tíz réteg vastagsága jól leolvasható. A határátmenetek helye a konduktancia jel minimuma- vagy maximumaként jelenik meg attól 35 függően, hogy a határfelületen a tilos sáv energiája csökken vagy -nő. Megjegyezzük, hogy a GaAs-ra vonatkoztatott energia Eccl,4 eV, a Gao.6Alo.«As-ra vonatkoztatott energia pedig Ecsd,8 eV 40 értékű. A példából jól látható, hogy a mérés időtartama a fplyamatos marás miatt lényegesen csökkent a korábbi mérési módszerekhez viszonyítva és a kapott eredmény megfelelő 45 pontosságú. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás félvezető rétegszerkezetek rétegvastagságának meghatározására, amely- 50 nek során egy a rétegszerkezetet hordozó félvezető mintát (4) vizsgálunk, azt elektrolittal (2) érintkeztetjük és anódosan marjuk, a marós közben az áram integrálása alapján meghatározzuk a marás mindenkori mélysé- 55 gét, a mintát (4) a marással egyidejűleg periodikus villamos jellel gerjesztjük és mérjük a jelre adott választ, azzal jellemezve, hogy mérjük a minta admittanciájának a gerjesztés frekvenciáján felvett valós összetevőjét, azaz konduktanciáját, vizsgáljuk ezen összetevő szélsöértékeít és rögzítjük a szélsóértékekhez tartozó marási mélységek adatait, amelyek a minta (4) vizsgált rétegeinek az átmeneteit jelölik ki. .Kiadja az Országos 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy n típusú minta esetén a mintának (4) az elektrolittal (2) érintkező felületét fénnyel gerjesztjük. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a marást a teljes mérés során folyamatosan végezzük. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a minta (4) felületét egyenletesen marjuk. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mintát (4) 500 Hz és 10 kHz közé eső frekvenciájú szinuszos jellel gerjesztjúk. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 1 pA és 100 uA közé eső erősségű árammal marunk. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a gerjesztő jelet egy az elektrolitba (2) merülő és a minta (4) mart felületét körülfogó platina elektród (7) és a minta (4) valamely egyéb felületéhez hozzányomott legalább két hegyes végű elektród (8, 9) közé kapcsoljuk. 8. A 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mérés megkezdése előtt a hegyes elektródok (8, 9) és a minta (4) között elektromos kisülést létesítünk és ezzel az elektród (8, 9) hegyanyagát kissé a mintába (4) ötvözzük. 9. Berendezés az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítására, amely tartalmaz elektrolittal (2) töltött cellát (1), ennek elektrolitjába merülő szén elektródot {51, telített kálóméi elektródot (6) és a minta (4) mart felületét körülvevő fémelektródot, előnyösen platina elektródot (7), a minta (4) marásnak nem kitett valamely felületével érintkező elektródokat (8, 9), a szén elektród (5) és a minta közé szabályozott nagyságú potenciált kapcsoló potenciosztátot (13) , amely a kálóméi elektróddal (6) és egyenáramú áramforrással (15) kapcsolódik, a marási áram jelét fogadó áramintegrátort (14) , a fémelektród és a minta (4) közé periodikus jelet kapcsoló generátort (15) és a mintának (4) a periodikus gerjesztésre adott válaszjelét mérő egységet, azzal jellemezve, hogy a mérő egységet konduktancia mérő egység (16) képezi. 10. A 9. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a konduktancia mérő egységben (16) lock-in erősítő és fázisérzékeny erősítő van. 11. A 9. vagy 10. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a konduktancia mérő egység (16) kimenete jelfeldolgozó egység (17) első bemenetéhez csatlakozik és ennek másik bemenete az éramintegrátor 60 (14) kimenetével van összekötve. 12. A 11. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a jelfeldolgozó egység (17) a marási mélység - konduktancia diagramot megjelenítő írószerkezetet tartalmaz. 65 Találmányi Hivatal, Budapest - A kiadásért felel: Himer Zoltán osztályvezető" R 4890 - KJK 90.2640.66-13-2 Alföldi Nyomda Debrecen - Felelős vezető: Benkő István vezérigazgató
