Исследование удельного сопротивления полупроводников и тонких плёнок
Четырёхзондовый метод измерения удельного поверхностного сопротивления полупроводниковых подложек и тонких плёнок. Определение типа проводимости полупроводниковых подложек на оборудовании. Расчет тонкопленочных резисторов гибридной интегральной схемы.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.03.2022 |
| Размер файла | 285,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.Allbest.Ru/
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
Сибирский федеральный университет
Институт инженерной физики и радиоэлектроники
Кафедра приборостроение и наноэлектроники
Отчёт по лабораторной работе №4
По дисциплине «Радиоматериалы и радиокомпоненты»
Тема:
Исследование удельного сопротивления полупроводников и тонких плёнок
Красноярск 2021
Цели работы:
Изучение методов измерения удельного объемного и поверхностного сопротивления полупроводников и тонких плёнок;
Освоение четырёхзондового метода и измерение удельного сопротивления тонких проводящих пленок и промышленных полупроводниковых подложек;
Определение типа проводимости полупроводниковых подложек;
Умение рассчитать номиналы тонкопленочных резисторов ГИС.
Рисунок 1 - Схема измерения поверхностного и удельного сопротивлений четырёхзондовым методом: 1-4 - зонды; 5 - источник тока; 6 - пластина
Ход работы
Измеряем температуру в помещении: t = 19°С.
Проводим измерение удельного поверхностного сопротивления всех образцов и определяем тип электропроводности полупроводниковых подложек. Значения, измеренные для полупроводников, записываем в таблицу 1, для металлов и сплавов - в таблицу 2.
Измеряем толщину полупроводниковых пластин и записываем в таблицу 1.
Переводим удельное поверхностное сопротивление полупроводников в объемное по формуле:
(1)
Германий:
Кремний - 1:
Кремний - 2:
По вычисленному объемному сопротивлению определяем температурные коэффициенты и записываем в таблицу 1.
Приводим результаты измеренного удельного сопротивления полупроводниковых подложек к температуре 23°С по формуле (2) и записываем в таблицу 1.
(2)
Таблица 1
Измеренные и вычисленные значения для полупроводников
|
Образец |
Германий |
Кремний - 1 |
Кремний - 2 |
||
|
Удельное поверхностное сопротивление Rs, Ом/? |
270 |
0,346 |
1300 |
||
|
Толщина образца д, мкм |
1047 |
260 |
570 |
||
|
Тип проводимости |
p |
n |
p |
||
|
Удельное объемное сопротивление сv, Ом?см |
при t = 19 °С |
28,269 |
0,008996 |
74,100 |
|
|
при t = 23 °С |
27,392 |
0,008960 |
71,525 |
||
|
Температурные коэффициент C, 1/°С |
0,008 |
0,001 |
0,008 |
Записываем обозначение представленных полупроводниковых пластин в соответствии с ГОСТом и даем расшифровку.
Для кремния - 2:
ЭКДБ - 71,53 - 2 ак1 мс2 ГОСТ 19658-81
Первая буква “Э” обозначает эпитаксиальное наращивание, “К” - это кремний, “Д” - дырочный тип проводимости, “Б” - легированный бором.
“71,53” - удельное сопротивление Ом*см, цифра “2” - вторая группа, буква “а” - подгруппа а, “к1” - индекс, указывающий допускаемое отклонение диаметра, равное ±0,5 мм, индекс “м” указывает на кристаллографическую ориентация плоскости торцевого среза монокристаллического слитка кремния - (111) или (100), “с2” указывает на плотность микродефектов, выявляемых травлением, которое должно быть не более 3·105 см-2.
Для кремния - 1:
ЭКЭФ - 0,009 - 21бк2 мс2 ГОСТ 19658-81
Первая буква “Э” обозначает эпитаксиальное наращивание “К” - это кремний, “Э” - электронный тип проводимости, “Ф” - легирование фосфором.
“0,009” - удельное сопротивление Ом*см, цифра “21” - группа, буква “б” - подгруппа б, “к2” - индекс, указывающий допускаемое отклонение диаметра, равное ±0,1 мм, индекс “м” указывает на кристаллографическую ориентация плоскости торцевого среза монокристаллического слитка кремния - (111) или (100), “с2” указывает на плотность микродефектов, выявляемых травлением, которое должно быть не более 3·105 см-2.
Для германия:
ГД - 27,39 - б3 ГОСТ 16153-80
“Г” - германий, “Д” - дырочный тип проводимости, “27,39” - удельное сопротивление Ом*см, “б” - подгруппа по допускаемому относительному отклонению значений удельного электрического сопротивления торцов от номинального значения не более ±20%, “3” - подгруппа по плотности дислокаций не более 8·102 на см-2
Рассчитываем номиналы резисторов металлов и резистивных сплавов по заданным геометрическим размерам и измеренному удельному поверхностному сопротивлению по формуле (3) и записываем результаты в таблицу 2.
(3)
где l - длина резистора, b - ширина, Rs - измеренное удельное поверхностное сопротивление.
РС №1:
РС №7:
Ниобий:
Таблица 2
Измеренные и вычисленные значения для металлов и сплавов
|
Образец |
РС №1 |
РС №7 |
Ниобий |
|||
|
Удельное поверхностное сопротивление с, Ом/? |
1030 |
78,3 |
3,84 |
|||
|
Номиналы резисторов Rном, Ом |
l |
20 |
5150 |
391,5 |
19,2 |
|
|
b |
4 |
|||||
|
l |
100 |
4120 |
313,2 |
15,36 |
||
|
b |
25 |
|||||
|
l |
150 |
10300 |
783 |
38,4 |
||
|
b |
15 |
|||||
|
l |
80 |
13733,3 |
1044 |
51,2 |
||
|
b |
6 |
поверхностный сопротивление полупроводник интегральный резистор
Вывод
Мы изучили четырёхзондовый метод измерения удельного поверхностного сопротивления полупроводниковых подложек и тонких плёнок;
Научились определять тип проводимости полупроводниковых подложек на оборудовании;
Научились рассчитывать номиналы тонкопленочных резисторов ГИС по заданным геометрическим размерам и измеренному поверхностному сопротивлению.
Научились расшифровывать обозначения полупроводниковых подложек в соответствии с ГОСТ.
Размещено на allbest.ru
...Подобные документы
Основные понятия тонких пленок. Механизм конденсации атомов на подложке. Рост зародышей и формирование сплошных пленок. Расчет удельного сопротивления островка. Определение удельного сопротивления обусловленного рассеянием электронов на атомах примеси.
курсовая работа [550,5 K], добавлен 31.03.2015Определение удельного сопротивления полупроводникового образца с использованием четырехзондовой методики; а также типа проводимости по знаку термоЭДС с использованием термозонда с учетом и без учета поправочных коэффициентов; метрологические показатели.
практическая работа [6,9 M], добавлен 22.09.2011Диэлектрическая проницаемость металл-диэлектрической среды. Концентрационные зависимости удельного электрического сопротивления. Методы получения композитных пленок, их структура и состав. Методика и техника измерений диэлектрической проницаемости.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 27.03.2016Изучение требований, предъявляемых к тонкопленочным резисторам. Физическая природа удельного электрического сопротивления пленок. Изучение методов осаждения пленок. Способы конструирования тонкопленочных резисторов. Выбор геометрии и площади резистора.
реферат [3,2 M], добавлен 07.11.2010Изучение свойств германиевого и кремниевого выпрямительных полупроводниковых диодов при изменении температуры окружающей среды. Измерение их вольт-амперных характеристик и определение основных параметров. Расчет дифференциального сопротивления диода.
лабораторная работа [29,7 K], добавлен 13.03.2013Упрощенная модель кремниевого биполярного транзистора. Частичная схема для расчета тока при комбинации заданных входных сигналов "1110". Максимальные мощности резисторов. Разработка топологии интегральной микросхемы, рекомендуемые размеры подложек.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 15.01.2015Характеристика полупроводниковых диодов, их назначение, режимы работы. Исследование вольтамперной характеристики выпрямительного полупроводникового диода, стабилитрона и работы однополупериодного полупроводникового выпрямителя. Определение сопротивления.
лабораторная работа [133,6 K], добавлен 05.06.2013Электрофизические свойства полупроводниковых материалов, их применение для изготовления полупроводниковых приборов и устройств микроэлектроники. Основы зонной теории твердого тела. Энергетические зоны полупроводников. Физические основы наноэлектроники.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 28.03.2016Рассмотрение принципов работы полупроводников, биполярных и полевых транзисторов, полупроводниковых и туннельных диодов, стабилитронов, варикапов, варисторов, оптронов, тиристоров, фототиристоров, терморезисторов, полупроводниковых светодиодов.
реферат [72,5 K], добавлен 14.03.2010Идея создания и применения оптронов. Физические основы оптронной техники. Измерения оптоэлектронными многоканальными системами. Изготовление подложек из монокристаллов Bi12GeO20 и подготовка поверхности подложек к эпитаксии. Структура германата висмута.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 25.10.2012Роль полупроводников в микро- и оптоэлектронике. Классификация полупроводниковых материалов. Диапазон электрических параметров различных полупроводников. Особые физико-химические свойства кремния. Применение германия в полупроводниковых приборах.
контрольная работа [1,0 M], добавлен 15.12.2015Конструктивные и технологические ограничения, которые учитываются при разработке топологии интегральной микросхемы на биполярных транзисторах, схемотехнические параметры. Порядок расчета полупроводниковых резисторов, общие сведения об их изготовлении.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 26.05.2010Исследование высокочастотных зависимостей компонент магнитной проницаемости от относительной концентрации металлической и диэлектрической фаз композитных и плёнок состава. Технология получения и морфологические свойства пленок, их магнитный спектр.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 23.09.2014Концентрация основных носителей заряда. Сравнение рассчитанных величин со справочными. Вольт-амперные характеристики МДП-транзистора с индуцированным каналом. Главные преимущества полевых транзисторов. Проверка на кристаллографическую ориентацию.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 22.05.2015Технологический маршрут производства полупроводниковых компонентов. Изготовление полупроводниковых пластин. Установка кристаллов в кристаллодержатели. Сборка и герметизация полупроводниковых приборов. Проверка качества и электрических характеристик.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 24.11.2013Разработка и изготовление устройства магнетронного получения тонких пленок. Пробное нанесение металлических пленок на стеклянные подложки. Методы, применяемые при распылении и осаждении тонких пленок, а также эпитаксиальные методы получения пленок.
курсовая работа [403,6 K], добавлен 18.07.2014Широкое применение проволочных переменных резисторов в электронной аппаратуре и их основные достоинства. Резистор переменного сопротивления с круговым вращением подвижной системы. Расчет резистивного элемента, контактной пружины, частотных характеристик.
курсовая работа [56,0 K], добавлен 14.03.2010Схемотехнические параметры. Конструктивно–технологические данные. Классификация интегральных микросхем и их сравнение. Краткая характеристика полупроводниковых интегральных микросхем. Расчёт полупроводниковых резисторов, общие сведения об изготовлении.
курсовая работа [3,8 M], добавлен 13.01.2009Топологический расчет схемы принципиальной электрической для толстопленочной гибридной интегральной микросхемы (ГИС). Конструирование, технология толстопленочных ГИС. Расчет толстопленочных резисторов и конденсаторов. Выбор корпусов для микросхем.
курсовая работа [260,5 K], добавлен 03.02.2010Классификация резисторов. Обозначения и типы резисторов. Резисторы, выпускаемые промышленностью. Маркировка резисторов с проволочными выводами и SMD-резисторов. Дополнительные свойства резисторов. Зависимость сопротивления от температуры. Шум резисторов.
лекция [131,5 K], добавлен 19.11.2008
