Способ определения переходного сопротивления контактов к полупроводниковым слоям

 

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано при исследованиях характеристик полупроводниковых приборов и интегральных схем. Цель изобретения - повышение точности измерения. Способ предусматривает выполнение следующих операций: пропускание токов и измерение напряжений между исследуемым контактом 1 и тремя дополнительными контактами 2-4. Новым техническим решением является последовательность измерения напряжений между контактами при пропускании через них токов и повторение измерений в магнитном поле, направленном перпендикулярно поверхности полупроводникового слоя. Переходное сопротивление исследуемого контакта определяют по формуле, приведенной в описании изобретения. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ COBETCHHX

РЕСПУБЛИК (g1)g С Ol R 27/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4447269/24-21 (22) 24,06,88 (46) 30.05.90. Бюл. Р 20 (71) Горьковский государственный педагогический институт им. М,Горького и Горьковский политехнический институт (72) Н.И.Павлов, Ю.И.Якунин, Y.П.Ярцев, В.И. Голубев и М.А.Китаев (53) 621.3,08(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 991330, кл. G 01 R 27/08, 1982.

Чистяков И.Д. и др. Анализ методов определения величины переходного сопротивления невыпрямляющих контактов. Обзоры по электронной технике.

Сер. Полупроводниковые приборы.

Вып. 7 (143), 1973, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕХОДНОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ КОНТАКТОВ К ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМ СЛОЯМ 2

„„SU„„567995 A 1 (57) Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано при исследованиях характеристик полупроводниковых приборов и интегральных схем. Цель изобретения — повышение точности измерения. Способ предусматривает выполнение следующих операций: пропускание токов и измерение напряжений между исследуемым контактом 1 и тремя дополнительными контактами 2-4. Новым техническим решением является последовательность измерения напряжений между контактами при пропускании через них токов и повторение измерений в магнитном поле. направленном перпендикулярно поверхности полупроводникового слоя.

Переходное сопротивление исследуемого контакта определяют по формуле, приведенной в описании изобретения.

1 з.п. ф-лы. 1 ил, 1567995

Величина магнитосопротивления слоя

R между контактами 1, 2 определяетЬ ся соотношением

R =R — (1+р ), Г (1) где р— удельное сопротивление полупроводника при B=OÄ

50 удельное сопротивление полупроводника в магнитном поле; безразмерный параметр; подвижность носителей заряда; сопротивление, включающее сопротивление полупроводникового слоя между контактами

I 2 и сопротивление растекания контактов 1, 2 при В=О. р Ф р -рв—

Р

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано для исследования характеристик полупроводниковых приборов и интегральных схем.

Цель изобретения — повышение точности определения переходного сопротивления контакта, На чертеже изображен образец для измерения переходного сопротивления контакта к полупроводниковому слою.

Исследуемый контакт 1 и дополнительные контакты 2-4 нанесены на полупроводниковый слой 5. Контакты име- 15 ют произвольные форму и расположение один относительно другого.

Сущность способа заключается в следующем.

Через контакты 1 и 2 пропускают 20 заданный ток I12и измеряют напряжение ц, между контактами 1, 2 и U меж34 ду контактами 3, 4. Затем пропускают через контакты 1,4 ток I и измеряют напряжение U <, через контакты 2,4 25 пропускают ток I2 и измеряют напряжение U24. Измерения повторяют при помещении образца в магнитное поле

В, направленное перпендикулярно поверхности полупроводника. Выбранная 30 последовательность измерений напряжений между исследуемым и тремя дополнительными контактами при пропускании заданных токов через эти контакты обеспечивает воэможность определения переходного сопротивления одного контакта, а повторное проведение измерений в магнитном поле позволяет исключить из результата измерения значение сопротивления расте- 40 кания.

Величина эффективного значения сопротивления между контактами 3, 4 при пропускании тока через контакты

1, 2 в магнитном поле  †(1+,9 ), (2)

8 Р8 где r — эффективное значение сопро34 тивления полупроводникового слоя между контактами 3,4 при пропускании тока I, при

B=O.

Полное сопротивление между контактами 1, 2 при 5=0 имеет величину (3) R =R1+R +К, где Rt,Р2 — переходные сопротивления контактов 1 и 2 соответственно.

Полное сопротивление между контактами 1,2 в магнитном поле определяется следунлцим образом:

R (г К1+к 2+к (4) Величины переходных сопротивлений

К и К 2 практически не изменяются, так как внешнее магнитное поле В и плотность тока через контакт направлены параллельно.

Из уравнений (1)-(4) следует, что

В 8

R,2Г34-R,2. rg<.1 2 гВ-r

34 34

Аналогично можно получить: в в г 24Г 38 14 Г34

7 1 Гв

34 34 (6) 8 8 .11 г 34 R 14rs4

4 Г8 — Г

34 34 (7) Решая уравнения (5) — (7) относительно переходно rn сопротивления R н аходим

Ь В 8 8

R (R 12+ 14 R 14)Г 34 (R12+К1 К24)Г34

З

Х

2 (г 34-г 34 ) (8) Наличие на поверхности полупроводникового слоя других низкоомных контактов не может привести к возникновению в полупроводниковом слое дополнительного холловского поля, что позволяет использовать выражение (8) при произвольном числе контактов для проведения измерений, из которых выбирают четыре.

1567995 а переходное сопротивление исследуемого контакта определяют иэ соотношения

4 Ь 6 Ь (RË+Ü :R )r <"Л+! Л "Ы Л

2 (ть4 -r ) Поскольку отношение удельных со- противлений рь /р = 1, относительное изменение сопротивлений R u r в магнитном поле составляет

R -R в в

Гss

ГВ4 г

=1 В, Ur2 U Цвв где R = — - R "-- R

12 Д 14 I 2.4

1г 14 О полные сопротивления соответственно между первым и вторым, первым и четвертьв4, вторым и четвертым контактами;

Для получения надежно фиксируемых изменений величин R u r в магнитном поле следует выбирать р В ) 0,1, или

0,3

В )

Т12

I<4 â токи, пропускаемые соответственно через первый и второй, первый и четвертый,второй и четвертый контакты; 1 о р м у л а и з о б р е т е н и я

В 0,31, где 14 — подвижность носителей зарядов в полупроводнике.

Составитель С. Петров

Редактор А.Маковская Техред Л.Олийнык Корректор M.Максимишинец

Заказ 1321 Тираж 554 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС1

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,1 11

Способ позволяет измерять переходное сопротивление контактов с произвольными формой и расположением относительно друг друга, что дает Во3можность применять способ на промьщ1ленных планарных структурах. 20

1 ° Способ определения переходного сопротивления контактов к полупровод- 25 никовым слоям, основанный на пропускании токов и измерении напряжений между исследуемым первым и вторым, третьим и четвертым контактами, нанесенными на одну поверхность полу- 30 проводникового слоя, включающий измерение напряжений между первым и вторым и между третьим н четвертым контактами при пролускании заданного тока через первь>< H второй отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, измеряют напряжение между первым и четвертьг1 контактами при пропускании через них заданного тока, за- 40 тем напряжение между вторым и четвертым контактами при пропускании через них заданного тока, все измерения повторяют в магнитном поле, которое направлено перпендикулярно 45 поверхности полупроводникового слоя, U 12 1! 14

U 4, U — напряжения соответственно между первым и вторым, первым и четвертым, вторым и четвертым, третьим и четвертым контактами;

r = --- — эффективное сопротивление

34

34 I, между третьим и четвертым контактами; в В

Ugg 6 U»

R,R R полr1 Z 14 Z В4

1г и 24 ные сопротивления, измеренные в в магнитном поле; в 0з4

r = --- — эффективное сопротивление

34 измеренное в магнитном поле; в в

tn Б ,U „- напряжения, измеренные в маг,а нитном поле.

2, Способ по п,, 1, о т л и ч а ю шийся тем, что величину В индукции магнитного поля выбирают удовлетворяющей условию