《半导体物理实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《半导体物理实验报告.docx（5页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、学号姓名试验室试验时间：第 11 周星期三 第 9-11节指导教师试验名称半导体电阻率的测量试验目的试验设备及型号1. 把握电阻率的概念和意义。2. 把握四探针法测量电阻率的原理。3. 生疏 SDY4 型四探针测试仪的操作。SDY4 型四探针测试仪软件硬件 原理：1. 电阻率对任意薄层半导体，有R=r ，其中r 为半导体的电阻率，单位为W cm 。w有r = 1s r =，s 即半导体的电导率，单位为S / cm 。有s = nqmn1。+ pqm 。pnqmn+ pqmp实电阻率取决于载流子浓度和载流子迁移率。设其中，载流子在半导体中运动受到电离杂质、晶格振动声学波散射、光学波散射验散射。计
2、1111mm原有=+ 。 m 、分别表示只有一种散射机制电离杂质、声学思mmmmisoiso理波、光学波存在时的迁移率。迁移率与杂质浓度和温度有关，同时，载流子浓度想也与杂质浓度和温度亲热相关。及所以电阻率随杂志浓度和温度而异。轻掺杂时，电阻率与杂质浓度成简洁的反比关系；及杂质浓度增高时，曲线严峻偏离直线。温度较低时，电阻率随温度上升而下降；室温实下，电阻率随温度上升而增大；高温时，电阻率随温度上升而急剧下降。流2四探针法测电阻率验程将四根排成一条直线的探针以肯定的压力垂直地压在被测样品外表上，在 1、4 探针步间通过电流ImA，2、3 探针间就产生肯定的电压 V(mV)。图按以下公式计算样品
3、的方块电阻：骤r = V I F (D S ) F (W S ) W FspW cm其中，D:样品直径；S：平均探针间距；W：样品厚度； Fsp：探针修正系数； F(W/S)：样品厚度修正系数； F(D/S)：样品直径修正系数；I：1、4 探针流过的电流值；V：2、3 探针间取出的电压值。3. SDY4 型四探针测试仪的使用软件硬件面板介绍：K ：电流换向按键7K ：测量/电流方式选择按键开机时自动在电流位6K ： R/ r 测量选择按键开机时自动设置在R5K 、K 、K 、K ：测量电流量程选择按键4321W1：电流粗调电位器W2：电流细调电位器 L：主机数字及状态显示器试验内容及步骤：1.
4、 开启主机电源，预热 5 分钟。2. 估量所测样品的电阻率范围，按下表选择电流量程。电阻率W cm30电流量程mA1001010.1如无法估量时 ，一般先选择 0.1mA 量程进展测试，再估量。代实3放置样品，压下探针，使样品接通电流。从显示器上读出电流数值。调整电位器， 即可得到所需的测试电流值。码验测试点流选取： I = F (D S ) F (WS ) W Fsp ,计算出 I=0.ABCD。在一起上调整 W1 和 W2，使测试电流显示值为“ABCD”，中选取不同的电流量程及步时，测试电流显示值与真实电流值的关系如下表：电流显示值注骤ABCDABCD释ABCDABCD电流量程mA1001
5、010.1真实电流值mAAB.CD A.BCD 0.ABCD0.0ABCD调整电流后，按 K键选择测量R/ r ，按 K选择r ，则可以读出所测样品的电阻率。65软件 硬件I = F (D S ) F (W S ) W Fsp硅片直径： d = 76.2mm； R 2 = 19.05mm ;硅片厚度：W = 300m m = 0.03cm实中心： I = 4.526 1 0.03 1 = 0.1358mA源验R 2 处： I = 4.520 1 0.03 1 = 0.1356 mA代数边缘： I = 4.455 1 0.03 1 = 0.1337 mA码据及测量结果：中心R 2边缘I (mA)
6、0.13580.13560.1337r(W cm)39.0140.9043.65r (W cm)41.19及注结释果误差分析：在测量电阻率的过程中，由于探针，电流，硅片等因素的影响可能会影响测量结果的准确性，我们承受的直线四探针法测量，测量时四个探针是否在一条直线上、探针接触硅 片时压力是否适宜、硅片被测区域的电阻率是否均匀等问题都会影响测量出的电阻率的准去性。思思考题：当样品电阻率1999.9 W cm 时，称为高阻，利用四探针测试仪怎么测量？考答：1.计算电流，依据公式计算样品测试电流值；题2.调整电流，如依据以上计算出的电流数为：*。则仪器上选择“1 m A ”电流档，及放置样品并使探头接触之，按电流减小方向调整电流为0.0* m A ；3. 读取电阻率的值并乘以 10 即为本次测试的样品的电阻率值。心得心得体会：试验过程中肯定要擅长思考，分析可能会影响试验结果的误差，操作时肯定要认真准体确，尽量减小由于操作带来的误差。例如，放置探针接触样品的时候肯定要尽量使探针在一条直线上。会实 验 原 始 数 据 记 录实 验 名 称：指导教师签名：