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申请/专利权人：北京大学
申请日：2024-03-20
公开（公告）日：2024-06-11
公开（公告）号：CN118169532A
主分类号：G01R31/26
分类号：G01R31/26;G01R27/02;G01R27/26
优先权：
专利状态码：在审-实质审查的生效
法律状态：2024.06.28#实质审查的生效;2024.06.11#公开
摘要：本发明公开一种基于电容的阻抗特性测量半导体材料方块电阻的方法，本发明对异质结构电容‑电压测量的传统方法进行创新，提出理论模型，将势垒层和电子气建模成由微分电容和微分电阻构成的分布式网络，求解该分布式网络对应的传输线模型的偏微分方程，得到分布式网络在不同频率下的电导值，通过对电导和数字角频率进行作图，将实验数据与模型数据进行拟合，从而得到方块电阻值。进一步对电导用数字角频率归一化，得到一条单一峰值的曲线，峰值的位置决定了异质结的方块电阻，将实验数据与模型数据进行拟合，从而得到方块电阻值。得到方块电阻值之后，进而可以计算不同载流子浓度下二维电子气的迁移率。
主权项：1.一种基于电容的阻抗特性测量半导体材料方块电阻的方法，其步骤包括：1在半导体异质结外延片上制备同心圆的内环电极和外环电极，内环电极和外环电极与半导体薄层形成背靠背肖特基器件、MOS或MIS器件；2将器件的内环电极和外环电极下的势垒层和电子气建模成由微分电容和微分电阻构成的分布式网络，求解该分布式网络对应的传输线模型的偏微分方程，得到该分布式网络的理论模型，即公式G＝Re1Ztot，其中，G为总电导，Ztot为总阻抗，Re为对复数求实部的运算；3对器件施加电压，该电压由两部分电压信号叠加而成，一部分是直流偏压，另一部分为交流电压；4进行电容-偏压测试，即固定交流电压，改变直流偏压值，对器件的电容进行测量，得到器件的C-V曲线，对C-V曲线进行积分，即可得到不同直流偏压条件下半导体薄层对应的电子气面密度ns；5进行电导-频率测试，即固定零偏压下的直流偏压，改变交流电压的频率，对器件的电导进行测量，得到G-ω曲线，将该G-ω曲线与步骤2理论模型进行拟合，得到半导体薄层对应的方块电阻值Rs；6根据计算公式：μ＝1qnsRs，得到半导体薄层中载流子的迁移率，其中，q载流子电荷量，ns为电子气面密度，Rs为方块电阻阻值。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 北京大学 一种基于电容的阻抗特性测量半导体材料方块电阻的方法
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