Определение типа проводимости полупроводников

Как известно, полупроводники могут быть двух типов:

• с дырочной проводимостью или p-типа;
• с электронной проводимостью или n-типа.

В связи с этим часто возникает необходимость экспериментального определения типа полупроводника. Она может решаться параллельно с определением удельных сопротивлений с использованием четырехточечной измерительной схемы. При этом известны два основных способа определения типа проводимости:

• метод выпрямления (Rectification Method)
• метод термо-ЭДС (Thermoelectric Voltage Method).

Для реализации первого метода используется измерительная схема, показанная на рис. 1

Рис. 1 Реализация метода выпрямления

При полупроводнике p-типа у осциллограммы контрольной точки (рис. 2) отчетливо видна несимметричность осциллограммы – положительная полуволна явно имеет большую амплитуду, чем отрицательное и среднее напряжение в контрольной точке положительно. При полупроводнике n-типа преобладает отрицательная полуволна и напряжение в контрольной точке отрицательно.

Рис. 2 Осциллограммы контрольного сигнала

Второй метод реализуется измерительной схемой, показанной на рис. 3 Определение типа проводимости аналогично описанному и выполняется по показаниям вольтметра. Этот метод предпочтителен при испытании низкоомных полупроводников, когда метод выпрямления работает плохо из-за низкого уровня напряжения в контрольной точке.

Рис. 3 Реализация метода термо-ЭДС

Источник

А. А. Афонский, В. П. Дьяконов, Электронные измерения в нанотехнологиях и в микроэлектронике

Под ред. проф. В. П. Дьяконова, Москва, ДМК пресс, 2011