行业标准《半导体中少数载流子扩散长度的稳态表面光电压测试方法

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1、GB/T3501—××××YS国家发展与改革委员会发布××××-××-××实施××××-××-××发布半导体中少数载流子扩散长度的稳态表面光电压测试方法Testmethodsforminoritycarrierdiffusionlengthinextrinsicsemiconductorsbymeasurementofsteady-statesurfacephotovoltage（讨论稿）YS/TXXXX—XXXX中华人民共和国有色金属行业标准ICS77.120.99H68IYS/TXXXX—XXXX前言本标准首次制定。本标准由全国有色金属标准化技术委员会

2、提出并归口。本标准由有研半导体材料股份有限公司起草。本标准由北京国晶辉红外光学科技有限公司、国家有色金属及电子材料测试中心负责起草。本标准主要起草人：孙燕、李俊峰、卢立延、杜娟。IYS/TXXXX—XXXX半导体中少数载流子扩散长度的稳态表面光电压测试方法1　目的1.1本标准适用于非本征单晶半导体材料样片或相同导电类型重掺衬底上沉积的已知电阻率外延层中的少数载流子扩散长度的测量。要求样片或外延层厚度大于4倍的扩散长度。1.2测试方法基于表面光电压（SPV）的测量，它是作为入射光的能量（波长）的函数。下面描述了两种测试方法。1.2.1测试方法A——量值恒定的

3、表面光电压（CMSPV）方法。1.2.2测试方法B——线形光电压，恒定光通量（LPVCPF）方法。1.3两种方法都是非破坏性的。1.4本方法对应样品的电阻率和寿命的应用极限尚未确定，但已经可以测量0.1-50Ω.cm的P或N型硅，样片的载流子寿命短到2nμ。1.5本方法被发展应用于硅的单晶样品上，也可用于测量其他半导体如砷化镓（随之会适当调节照明的波长（能量）范围和样品制备工艺）上的有效扩散长度和表面晶粒间界正常的多晶硅样品上的平价有效扩散长度。1.6本方法被用于硅片的洁净区（裸露区域）的宽度确定。1.7本方法测量的扩散长度仅在室温22°C下进行，寿命和扩

4、散长度是温度的函数。1.8这些标准不打算涉及安全问题，即使有也与标准的使用相联系。标准使用前，建立合适的安全和保障措施以及制定管理界限的应用范围是标准使用者的责任。2　规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注年代的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注年代的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T1553硅和锗体内少数载流子寿命测定光电导衰减法GB/T14141硅外延层、扩散层和离子注入层薄层电阻的测定直排四探针

5、法GB/T14847重掺杂衬底上轻掺杂硅外延层厚度的红外反射法GB/T用磨角染色技术测定硅外延层或扩散层厚度GB/T6618硅片厚度和总厚度变化测试方法GB/T14262半导体材料术语F673TestMethodsforMeasuringResistivityofSemiconductorSlicesorSheetResistanceofSemiconductorFilmswithaNoncontactEddy-CurrentGage3半导体硅片电阻率及硅薄膜薄层电阻非接触涡流测试方法2.2SEMIStandards:SEMI标准C23Specificat

6、ionsforBufferedOxideEtchants氧化腐蚀缓冲剂规范C30SpecificationsandGuidelinesforHydrogenPeroxide过氧化氢规格及指导C34SpecificationandGuidelineforMixedAcidEtchants腐蚀用混合酸的规格及指导C44SpecificationsandGuidelinesforSulfuricAcid硫酸规格及指导3.方法概述YS/TXXXX—XXXX3.1方法A——用能量稍大于半导体禁带宽度的斩波单色光照射样品表面，产生电子空穴对并扩散到表面。电子空穴对由耗

7、尽区电场将其分离，产生表面光电压（SPV）。SPV信号由电容耦合到锁相放大器进行放大与测量。在不同波长的光照下，调节光强度得到相同的SPV值，对每一波长，由产生这一恒定SPV信号所需的光强对吸收系数的倒数作图，将所得直线外推到零光强处，其（负的）截距值就是有效扩散长度。3.2方法B——由白色光斩波器产生一表面光电压首先对两个不同的光通量进行测量，以保证在光通量内SPV是线形的。然后使用由一系列狭缝滤光片在线形SPV范围内在一恒定的光通量下产生一单色光。对一系列被选择的光通量大于半导体样品的禁带宽度测量SPV。光通量单调增加的SPV值的倒数相对选择的光通量的

8、吸收系数的倒数作图。拟合的线形图被外推到零光强处，负的截距值就是有