Methods of computer tools development for measuring and analysis of electrical properties of semiconductor films

Abstract

Представлено методику та розроблено комп’ютерні засоби автоматизованого вимірювання електричних параметрів та обробки отриманих експериментальних даних із врахуванням моделей опису фізичних процесів, які визначають експлуатаційні характеристики напівпровідникового матеріалу. Реалізована можливість автоматизованого дослідження якості та омічності контактів, що значно підвищує надійність отриманих даних. Розглянуто методи і особливості програмної обробки результатів автоматизованих досліджень за допомогою моделей, які дають можливість врахувати вплив поверхні та структури і товщини зразка на електричні властивості напівпровідникових плівок. Проведено експериментальні дослідження серії тонких плівок n-PbTe та показано ефективність розроблених засобів і методик обробки наукових даних із застосуванням описаних методик аналізу експериментальних даних. На основі моделювання визначено електричні параметри приповерхневих шарів, розділено вплив поверхневого та зернограничного механізмів розсіювання носіїв заряду на електричні параметри плівок, при цьому поверхнева рухливість носіїв заряду приблизно в 3 рази менша рухливості в об’ємі матеріалу, що незважаючи на високій коефіцієнт дзеркальності (0,4) вказує на домінування дифузного розсіювання носіїв заряду на поверхні досліджуваних тонкоплівкових зразків. Врахування впливу поверхні та меж зерен дає можливість вибрати технологічні режими та тривалість напилення для отримання напівпровідникового матеріалу з потрібними властивостями. В результаті використання розроблених засобів вдалося значно зменшити трудомісткість процесу вимірювання основних електричних параметрів напівпровідникових матеріалів, обробки отриманих експериментальних результатів, підвищити точність отриманих результатів