2.1. Измерительная установка
В настоящей работе измерение зависящей от напряжения емкости контакта металл-полупроводник проводят на макете автоматизированной установки измерения вольтфарадных характеристик (ВФХ) полупроводниковых структур. Этот макет позволяет измерять высокочастотных ВФХ структур с барьером Шоттки в заданных областях на пластине; осуществлять сбор и хранение полученных данных и представление полученной информации в графическом и цифровом виде.
Блок-схема макета автоматизированной установки представлена на рис.5.
В состав макета автоматизированной установки входят следующие блоки.
-
персональный компьютер – управляющая ПЭВМ, 1-1 - плата параллельного интерфейса;
- блок согласования, содержащий устройство согласования, совмещенное с программируемым источником напряжения, позволяющим прикладывать к измеряемой структуре напряжение в диапазоне от –10 В до +10 В с шагом от 0.01 В и более;
- измеритель L,C,R цифровой Е7-12;
- камера измерительная с устройством зондовым и микроскопом.
Измерение ВФХ производится на переменном токе частотой 1 МГц и амплитудой 30 мВ.
2.2. Образец для измерений
В качестве объекта измерений служит часть пластины или целая полупроводниковая пластина (GaAs или Si) с барьерными контактами металл-полупроводник, созданными на монокристаллической подложке или эпитаксиальном слое n-типа проводимости, выращенном на высоколегированной подложке того же типа проводимости.
Материал подложки, площадь и материал затвора (металлического электрода) сообщаются отдельно. Контакт к подложке осуществляется с ее обратной стороны при помощи контактного стола, контакт к затвору – при помощи зонда устройства зондового.
В настоящей работе в качестве образца может быть использована часть пластины (n-n+ эпитаксиальной структуры GaAs), которая посредством расплавленного индия закреплена на носителе – низкоомной пластине кремния n-типа проводимости с удельным сопротивлением 0.01 Ом·см, служащей носителем для исследуемого образца.
Поперечное сечение структуры с барьером Шоттки схематично представлено на рис.6.
2.3. Подготовка к проведению измерений
После составления конспекта описания получите у преподавателя допуск к работе.Проверьте соединение блоков установки по схеме коммутации (рис. 5).
Проверьте, что органы управления на лицевой панели измерителя Е7-12 находятся в следующих исходных положениях.
переключатель ЗАПУСК – в положение ручной;
переключатель УРОВЕНЬ СИГНАЛА – в положение х0.1;
переключатель ЭКВ.СХЕМА – в положение C/G;
переключатель ПРЕДЕЛ ИЗМЕР. – в положение АВТ.
Проверьте, что переключатели в правой части задней панели измерителя Е7-12 находятся в следующих положениях:
переключатель УПРАВЛЕНИЕ – в положение МЕСТНОЕ (вниз);
переключатели АДРЕС: 1 – вверх, 2, 4, 8 – вниз.
Интерфейсный кабель должен быть подключен к разъему КОП в правой части задней панели измерителя Е7-12.
Проверьте, что переключатель СМЕЩЕНИЕ в левой части задней панели измерителя Е7-12 находится в положении ВНЕШ. (вверх). Провода от внешнего программируемого источника напряжения должны быть подключены в два левых гнезда ±200 V. max КОНТРОЛЬ.
Включите входящие в состав установки блоки в следующей последовательности.
Персональный компьютер.
Измеритель Е7-12 и дайте ему прогреться не менее 20-ти минут.
Блок согласования и управления.
Форвакуумный насос, обеспечивающий прижатие измеряемой пластины к столику.
Установите пластину с измеряемыми диодами с барьером Шоттки на контактный стол. При помощи микроскопа найдите на пластине диод с барьером Шоттки и расположите конец зонда над его затвором. Откройте кран вакуумной присоски.