一種評價半導體器件肖特基電流輸運方式的方法

2023-05-27 10:09:46

專利名稱：一種評價半導體器件肖特基電流輸運方式的方法
技術領域：
本發明涉及半導體器件特性物理機制評價方法技術領域，特別涉及一種評價半導體器件肖特基電流輸運方式的方法。
背景技術：
肖特基電流的輸運方式直接影響著對器件肖特基特性的評價，也直接影響提取器件的肖特基勢壘高度以及獲得裡察遜參數的準確度。肖特基電流的輸運機制有多種，其中一個很主要的機制就是熱電子發射機制，在導帶中的電子只要有足夠熱運動的能量使它翻越勢壘，就能對電流有所貢獻，這就是所謂的熱電子發射機制。但是，如果勢壘足夠薄，即使電子的能量在勢壘高度之下，它也能以隧道的方式穿越勢壘而到達金屬，這就是所謂的隧道機制。如果勢壘並不薄，但是在耗盡區中有許多缺陷，由缺陷協助的遂穿效應會成為主要的輸運機制。在推導器件的勢壘高度和裡察遜常數時是假設電流完全由熱電子發射機制來完成而得到的，所以在推導器件的勢壘高度和裡察遜常數這些參數之前，就需要對器件肖特基電流的輸運機制進行判斷。與遂穿有關的因子Ecitl是由摻雜濃度決定的，摻雜濃度越高，勢壘區越窄，遂穿效應越大，參數Ew也越大。當Eqq << KT時,跨越勢魚的熱電子發射佔主要地位,其電流表達式如下
權利要求
1.一種評價半導體器件肖特基電流輸運方式的方法，其特徵在於，包括以下步驟 選取溫度範圍，將所述溫度範圍以等差數列分成溫度梯度，在所述每個溫度梯度上採集半導體器件肖特基特性I一V數據； 根據所述I一V數據，採用數學分析軟體繪製每個溫度梯度上半導體器件肖特基特性I一V曲線； 採用數學分析軟體對所述I一V曲線進行半對數處理，獲得每個溫度梯度上半導體器件肖特基特性IogI—V曲線； 對所述IogI—V曲線進行擬和分析，若所述IogI—V曲線在每個溫度梯度上的斜率相同，則隧道電流佔主導地位；若所述IogI—V曲線在每個溫度梯度上的斜率具有差異，則熱電子發射電流佔主導地位。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述溫度範圍是_50°C 125°C，所述溫度梯度為25°C，精度為0. Iで。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在幹，在所述每個溫度梯度上採集半導體器件肖特基特性I一V數據時，所述半導體器件放置於高低溫探針臺的載物臺上，所述載物臺密閉，所述載物臺內充有氮氣，所述載物臺的溫度變化範圍是-50 V 200 V。
4.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述半導體器件是GaN基HEMT器件。
5.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述數學分析軟體是Origin。
全文摘要
本發明公開了一種評價半導體器件肖特基電流輸運方式的方法，屬於半導體器件特性物理機制評價方法技術領域。該方法在得到器件在不同溫度條件下的logI—V關係曲線後，擬和分析獲得logI—V關係曲線的斜率，通過對比不同溫度條件下logI—V關係曲線的斜率值評價半導體器件肖特基電流輸運方式。利用本發明提供的評價半導體器件肖特基電流輸運方式的方法能夠確定半導體器件的電流輸運機制，有利於更加準確地獲得半導體器件的勢壘高度和裡察遜常數，從而，有利於對半導體器件物理機制進行更加深入的研究。
文檔編號G06F17/50GK102768704SQ20121023970
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月10日 優先權日2012年7月10日
發明者劉新宇, 彭銘曾, 李豔奎, 歐陽思華, 趙妙, 鄭英奎 申請人:中國科學院微電子研究所