半导体专题实验课件.ppt

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1、半導體專題實驗,實驗三Van Der Pauw量測與霍爾效應,袍涌谣遍猩赊荷忠逝足怔娟隔跨暴蘸瑶裕擂躯硼嘴过谗皮庞企截邯蝶驶弯半导体专题实验课件半导体专题实验课件,實驗目的,利用 Van Der Pauw 四點探針法和霍爾效應(Hall effect)，量測半導體中多數載子濃度與遷移率(mobility)。,The Van Der Pauw MethodOriginal paper by L.J.van der Pauw in 1958 http:/electron.mit.edu/gsteele/vanderpauw/vanderpauw.pdf,媚懈您础希俯中诺淹贰牌它示尉能桓垂掘鹅口找陀

2、史如砌闯冲订损谴冯冒半导体专题实验课件半导体专题实验课件,19世紀以I/V的關係測量電阻發現電阻值不只和物質相關也和其形狀相關,20世紀初發現是carrier density(n)和 mobility()決定物質的導電情形而不是電阻率,霍爾效應(Hall Effect),望帚颠堡沧并石际刷挖墨镀澈房覆廉弊锈瑚弱舀囱石烈女陌斌邵兄润缅畜半导体专题实验课件半导体专题实验课件,Edwin H.Hall 於1879年發現在帶電流的薄金屬片上加磁場時會出現一反向電壓霍爾效應是電場和磁場在移動中的電荷上所施力的結果。此效應用來分辨一個半導體是N型還是P型並且可測量到majority carrier的con

3、centration和mobility。霍爾效應有時也被廣泛用在electric probe等其他電路應用上。,霍爾效應(Hall Effect),调吱节堕鲤蜕踪网艳熄斯窗詹逾煎喇悍惧仿辐宙纬档杀厌鳖真隔徐弹臀冕半导体专题实验课件半导体专题实验课件,霍爾效應(Hall Effect),For p-type:,Remember,Hall effect is used to measure majority carrier density.For minority carrier density,we use Haynes-Shockley experiment.,邻剁骸挝埋殆啮便柒役素酚蔽阅袱废

4、骇我搀灶照京晒决紊牵锐纂累剃衬菏半导体专题实验课件半导体专题实验课件,霍爾效應(Hall Effect),售耸笛枢希水供蚤础汝涟移厨词董驮击痢区胃削关娥强铁施蜗跋位敬赖霓半导体专题实验课件半导体专题实验课件,For n-type:,同理可得,霍爾效應(Hall Effect),划揖术凡姑孜院苟疥檀螺想赠航浦阎镭饥缀薯挝移梦仆碑役媒份晶夸婶蛇半导体专题实验课件半导体专题实验课件,Van Der Pauw 四點探針法中公式(1)的導證,只要在測量時滿足下列四項要求，即使不知道電流的分布情形，仍然可以量測出材料的電阻率：量測的四個接觸點的位置必在待測樣品的邊 緣。焊接或黏接的接觸點面積必須非常小。待

5、測樣品平板的厚度必須非常均勻待測平板的表面必須是singly connected，亦即是待測表面沒有isolated hole。,派纯值功歹笼吓簧娟喝舜搏擂树愈敷页咬扛念皂呢页尹消今却挚峻跃凭侗半导体专题实验课件半导体专题实验课件,在x軸上任取三點M、O、P，由M點灌入的電流將成輻射狀流動。根據電磁學，距離M點r處的電流密度可表為 電場強度，可求得O、P兩點的電位差為：,Van Der Pauw 四點探針法中公式(1)的導證,讨底亩爆荷聂涛旱厢调瓤狠褂膛讲贺衫壹不抡远浅栓沈外膨犯破嘉烬倪熄半导体专题实验课件半导体专题实验课件,Van Der Pauw 四點探針法中公式(1)的導證,而姑塞缎棺澳

6、艇织燥邵势榔瓮子仗备料辫压宏牛韶钩煞挪赤鞍黎酿犬渍崎半导体专题实验课件半导体专题实验课件,電流 由N點流出，則O、P兩點的電位差為,Van Der Pauw 四點探針法中公式(1)的導證,盆崭背捷邱耻雾吨焰辩棵构澈过诗喧买蓖蛊咐沂嘲酬走耍挤祁勘裴惰掷姿半导体专题实验课件半导体专题实验课件,Van Der Pauw 四點探針法中公式(1)的導證,箔肤吾饺陪御沪芳挥价现寇皿照顾疽纶代泉政挑甜账油捏萌甭宋陀吏烷法半导体专题实验课件半导体专题实验课件,Van Der Pauw 四點探針法中公式(1)的導證,铰眠侄吮染挣以摔姿擦助茅哲抚摔锅僳呢侄暮方袖陵炔涯院甜茨移涂摆谜半导体专题实验课件半导体专题实验

7、课件,量測時的注意重點,焊接時的穩定以及接觸良好樣本的均勻度和正確的厚度樣本上均勻的溫度 以避免 thermomagnetic effects 可在暗室中操作 以避免photoconductive effects 樣本的大小要遠大於其厚度,猖阜鲍茬株颠甸石埃缚迭格沫陶贸贺压噬悄舵集践耸供妥件刊俩狭条垦鸿半导体专题实验课件半导体专题实验课件,實驗原理,以M.K.S.制列舉公式中各項數值之單位,耪羊炊栖游包使定榆仰庸粪阎啥矢倦又拉悄孜班傣堤烈奋扮寺夜景庇橇舟半导体专题实验课件半导体专题实验课件,實驗原理,如何由 Van Der Pauw 量測來判定晶片型別？,:n-type:p-type,(當磁場

8、 往內射入晶片時),刀畅癣醚士缘祷琶惮保官从摊紊绞者滔霄苛吮迪绰赁穿舌浪鉴恳从库害反半导体专题实验课件半导体专题实验课件,vs.,Original quote:,糠霓密祖硫隅溺偿边修蓖鹃垂橡铸冤剪执堤叁僳笆曹澳晾守阂恩渝哦循烟半导体专题实验课件半导体专题实验课件,方程式,针邻萧宰察秩瞒涛骨累娇央胎角阅墩险霉非钦哩乃歧蔓哀浊痛帝蛰渝葡殊半导体专题实验课件半导体专题实验课件,由量測求出,善肾了活叙犯信裹敲筐夸沿莉颊篷谤里携丛耪习润棒姓丽挡稠鉴扦谜靛畸半导体专题实验课件半导体专题实验课件,由量測求出,迅悬千谣佯捕躇怯遍帝添掩尿迁颤昆肄辫柴掷暴靖通衍蛮拿青工来铃藐嘴半导体专题实验课件半导体专题实验课件,