同时绘制SiC上层和基板的电荷载体密度映射,使用太赫兹时域光谱学

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 固态物理 固态物理
• 半导体设备的特征化 半导体设备的特征化

背景情况:

• 碳化 (SiC) 由于其优越的性能,对先进的电力电子非常重要.
• 传统的表征方法,如电容电压,是基于接触的,可能是破坏性的.
• 太赫兹 (THz) 光谱为半导体分析提供了一个有希望的无接触替代方案.

研究的目的:

• 开发和验证一种无接触方法来确定SiC上层和基板的电荷载体密度.
• 评估THz时间域光谱学 (THz-TDS) 在广泛的兴奋剂范围内的能力.
• 使用THz-TDS映射调查样本的一致性.

主要方法:

• 在反射几何学中利用太赫兹时域光谱学 (THz-TDS).
• 在SiC皮层及其基板上同时进行测量.
• 在整个晶圆中映射电荷载体密度,以检测不均性.
• 进行理论计算以验证实验结果并评估参数不确定性.

主要成果:

• 成功确定了SiC中的电荷载体密度,从8x10^15cm^-3到4x10^18cm^-3.
• 证明了THz-TDS无接触,同时表征上皮层和基板的能力.
• 通过对载体密度进行映射,识别了样本异质.
• 理论分析证实了实验发现,并确定了THz-TDS的最佳兴奋剂范围.

结论:

• THz时域光谱是一种有效的无接触技术,用于鉴定SiC兴奋剂的特性.
• 该方法允许在广泛的兴奋剂范围内同时分析皮层和基板.
• THz-TDS映射揭示了关于样本同质性的关键信息,这对于设备制造至关重要.