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霍尔效应测试仪对不同形态多晶硅薄膜的电学特性测量
发布者:admin  发布时间:2014-9-15 浏览第13

1.      概述

多晶硅薄膜由于具有优异的电学性能和比体硅材料更低的成本,被认为是制备太阳能电池、传感器、薄膜晶体管的理想材料,用低压化学沉积(LPCVD)的方法制备了四种不同形态的多晶硅薄膜,由于沉积条件的不同和掺杂的引入,其电学特性会发生变化。使用我公司HALL8800霍尔效应测试仪系统通过对磁阻电压Vρ(B,I,T)和霍耳电压VH(B,I,T)的测量,可以获得多晶硅薄膜的一些基本电学参量(载流子浓度、迁移率、电阻率、霍尔系数等),通过对这些参量的分析,可以深入研究多晶硅薄膜的物理特性。

2.      实验样品的制备

编号

样品名称

厚度(nm)

备注

1

柱状多晶硅

500

/

2

低应力多晶硅

500

/

3

无应力多晶硅

500

/

4

掺硼多晶硅

500

/

 

3.      使用HALL8800霍尔效应测试仪测试方法

   通常霍尔效应的测试方法有两种:标准法和范德堡法。由于标准法对样品的制作要求很高,测试采用范德堡法进行霍尔效应测试,其样品电极图案如下图所示。

 

1 霍尔效应测试范德堡法样品电极图案

a)      通过两次测量磁阻电压:

(1) 电极AB间施加恒定电流IAB,测量CD间的电压VCD。

(2) 电极BC间施加恒定电流IBC, 测量AD间的电压VAD,计算四个样品的电阻率。

b)     (1)电极AC间通以电流IAC,测量BD之间的电压VBD,得到霍尔系数。

(2)电极BD间通以电流IBD,测量AC之间的电压VAC,得到霍耳系数。

4.      测试环境

a)      室温下,运用范德堡法通过对磁阻电压Vρ(B,I,T)和霍尔电压VH(B,I,T)的测量,判断导电类型,得到电阻率、霍尔系数、载流子浓度等参数,并求出材料的禁带宽度。

b)     温度从77 K到 300 K的范围内变化 ,得到每个样品4 组变温霍尔电压、电子浓度、迁移率,分别得到其随温度变化趋势。

5.测试数据