199021. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és mérési elrendezés félvezető anyagok, különösen egykristály szeletek mély nívóinak nem destruktív úton történő kimutatására
13 HU 199021 B 14 A mért eredményeket az 5. ábra görbéi szemléltetik, kiértékelését a 6. ábra mutatja. Eszerint a vizsgált mély nívó mélysége: Et = 0.575 eV ^ n = 1.32 x 10'4 cm2 A fenti adatok alapján a vizsgált szennyezés arannyal azonosítható [Id. pl, D.V. Lang et al: Phys. Rev. B. 22, 3917 (1980)]. A mérési eredmény alapján az arany szennyezés koncentrációja: 6 x 1012 atom/cm3. 2. példa Az 1. példában vázolt körülmények mellett a mérési p típusú szilícium szelet esetében végeztük, amely sav szennyezést tartalmazott. A hőmérsékletet 240 K és 280 K között 6 lépésben változtattuk. A kiértékelés eredményeként 0,42 eV aktivációs energia adódott. 3. példa Az 1. és 2. példában leírtakhoz hasonló körülmények között a mérést gallium-arzenid szeleten végeztük el és EL 2 szennyezést vizsgáltunk. A hőmérsékletet 290 K-330 K között 6 lépésben változtattuk. A mérés eredményeként 0,75 eV aktivációs energia adódott. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás félvezető anyagok, különösen egykristályos szeletek mély nívóinak nem destruktív úton történő kimutatására differenciális mélynívó tranziens spektroszkópiával, amelynél Schottky átmenetet alakítunk ki és záróirányú elófeszitéssel kiürült tartományt hozunk létre és a mintát periodikus impulzusokkal gerjesztjük, majd a gerjesztés megszűnése után a termodinamikai egyensúlyba visszatérő minta tranziens válaszjelét detektáljuk, azzal jellemezve, hogy a Schottky-átmenet létrehozásához a vizsgálandó félvezető szelet (12) egyik oldalához folyékony fémet érintkeztetünk, és a félvezető szelet (12) hőmérsékletét 240 K° és 330 K° hőmérséklettartományon belül egymás után több diszkrét jól definiált értékre állítjuk be és a félvezető szelet (12) vizsgálandó részén az ismert módon záró irányú elófeszitéssel létrehozott kiürült tartományon, a mély nívók tranziens spektroszkópiájú módszernek megfelelő periodikus impulzusokkal betöltött a mély nívóknál érzékelt tranziens változások jeleit a gerjesztő impulzusok periódusidejével azonos periódusidejű, adott állandó fázishelyzetű szimmetrikus négyszögimpulzusokkal súlyozottan átlagoljuk, minden egyes diszkrét hőmérsékleten a gerjesztő impulzusok frekvenciáját változtatjuk és meghatározzuk az adott jól definiált hőmérséklethez tartozó emissziós időállandót (T), majd a különböző hőmérsékleteken meghatározott emissziós időállandók ftl felhasználásával meghatározzuk a mélynívók jellemzőit. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mérés során a félvezető szeletet (12) semleges géz, előnyösen nitrogén atmoszférába helyezzük. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a betöltő impulzusokat a szeletre kapcsolt, a záróirányú elöfeszitést redukáló feszültségimpulzusokkal létesítjük. 4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a betöltő impulzusokat a szelethez (12) vezetett monokramatikus fényimpulzusokkal létesítjük. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a mérés idejére a szeletet (12) külső szórt fénytől elzárjuk. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy adott szelet laterális helyzetének változtatásával a méréseket megismételjük és a szennyezések laterális eloszlását feltérképezzük. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy folyékony higanyt vagy galliumot használunk. 8. Mérési elrendezés félvezető anyagok, különösen egykristály szeletek mély nívóinak nem destruktív úton történő kimutatására differenciális mélynívó tranziens spektroszkópiával, amelynek a vizsgálandó mintát tartó mintatartója, amely mintatartóban a minta egy mérőkör részét képezi, és a mérókörhöz gerjesztést létesítő szerv, valamint válaszfüggvényt érzékelő méröegység csatlakozik és a mérőegység kimenetéhez jelfeldolgozó és kiértékelő egység kapcsolódik, valamint ezen mérési elrendezésben egy az összes egységek időzítését meghatározó és működés vezérlő egység is van, azzal jellemezve, hogy a mintatartónak (2) a vizsgálandó szeletet (12) egyik oldalához csatlakozó síkfelületű, villamos- és hőszigetelő anyagú része, valamint a szelet (12) másik oldalával kapcsolódó, jó elektromos- és hővezető lapja előnyösen korongja (13) van, amely lap korong (13), másik oldalához egy Peltier elem (15) egyik oldala csatlakozik és a Peltier elem (15) átellenes oldalához egy jó hővezető anyagú üreges tömb kapcsolódik és a laphoz, koronghoz (:3), egy hőmérsékletérzékelő, előnyösen terrroelem (14) kapcsolódik, mimellett a mintatirtónak (2) a szelethez (12) csatlakozó felületéhez nyíló és ott előnyösen zárt tartományt meghatározó vályúhoz csatlakozó járatai (5, 6) ezekkel közlekedő, a folyékony fémet befogadó tartálya, előnyösen higanytartálya/i (3) van/nak, továbbá a tömb (16) üregéhez csatlakozó, beállítható hőmérsékletű gázt, előnyösen ínért gázt, adagoló szerkezete, valamint zárt burkolata van. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 9
