Способ фотоэлектрохимического контроля локальных микронеоднородностей поверхности полупроводников

 

Изобретение относится к методам исследования полупроводников и может быть использовано как в прикладных, так и в научных целях для экспресс-анализа макронеоднородности поверхности полупроводников. Целью данного изобретения является повышение чувствительности фотоэлектрохимического способа контроля локальных макронеоднородностей поверхности полупроводников. Для достижения указанной цели в известном способе контроля поверхностных свойств полупроводника, основанном на регистрации локальных анодных фототоков при сканировании пучком актиничного излучения по поверхности полупроводника, дополнительно к анодному регистрируют катодный фототок, причем о наличии участков макронеоднородности судят путем соотношения величин анодных и катодных фототоков. 1 ил.

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2! ) 4457019/31-25 (22) 08.07.88 (46) 07.10.90. Бюл. № 37 (71) Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета им. В. И. Ленина (72) Е. А. Стрельцов, А. И. Кулак и, Д. В. Свиридов (53) 543.25 (088.8) (56) ТуЬег P. S. J. Eiectroanal Chem, 1987, V. 237, № 2, р. 295 — 302. (54) СПОСОБ ФОТОЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ЛОКАЛЬНЫХ МАКРОНЕОДНОРОДНОСТЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

ПОЛУПРОВОДНИКОВ (57) Изобретение относится к методам исследования полупроводников и может быть

Изобретение относится к методам исследования полупроводников и может быть использовано как в прикладных, так и в научных целях для экспресс-анализа макронеоднородностей поверхности полупроводников: Т102, Cdo, CdS, %0з, Ре Оз и др.

Цель изобретения — повышение чувствительности фотоэлектромеханического контроля локальных макронеоднородностей поверхности полупроводников.

Определение макронеоднородности поверхности полупроводников осуществляется следующим образом.

Изготавливают рабочий электрод, например пленочный Т102-электрод на титановой подложке. Для этого пластинки титана (использовались образцы с площадью 3) 0,5 см) химически полируют в смеси концентрированных HF и НХОФ (1:3), промывают водой, высушивают на воздухе и затем на подготовленную таким образом поверхность наносят рассчитанное количество

ÄÄSUÄÄ 1597814 A 1 (51) 5 G 01 N 27/26 использовано как в прикладных, так и в научных целях для экспресс-анализа макро.неоднородности поверхности полупроводников. Целью данного изобретения является пов ышение чувств ител ьности фотоэлектрох имического способа контроля локальных макронеоднородностей поверхности полупроводников. Для достижения указанной цели в известном способе контроля поверхностных свойств полупроводника, основанном на регистрации локальных анодных фототоков при сканировании пучком актиничного излучения по поверхности полупроводника, дополнительно к анодному регистрируют катодный фототок, причем о наличии участков макронеоднородности судят путем соотношения величин анодных и катодных фототоков. 1 ил. полибутилтитаната в третичном бутиловом спирте. В результате гидролиза на поверхности титана формируется пленка Tt02.

Макронеоднородность задается различной температурой прогрева, которая варьируется в пределах 200 — 700 С (прогрев 1 ч). Весь электрод разбит на 5 участков (приблизительно по 0,25 см- ), на каждый из которых наносится пленка, а затем осуществляется термообработка. Участки располагаются в следующей последовательности температур прогрева, С; 700(1) — 200(2)—

600 (3) — 200(4) — 400(5) . Сначала на участок 1 наносится пленка Т О и термообрабатывается при 700 С, затем на участок 3 — термообрабатывается при 600 С, затем на участок 5 — термообрабатывается при 400 С, и наконец, на участки

2 и 4 с термообработкой при 200 С.

Методом электронной дифракции установлено, что при прогреве данных пленок в интервале температур 200 †4 С формируют1597814 ся амофорные пленки, при 700 С они имеют структуру анатаза, а при 600 С структуру анатаза с амфорными вкраплениями. Измерение фототока проводилось с использованием стандартного электрохимического оборудования — потенциостата и двухкоординатного самописца. Сканирование пучком УФ-излучения (источник лампа

ДРК вЂ” 120 с диафрагмой) осуществлялось в направлении от участка 1 к участку

5. В начале регистрировался анодный фототок (при потенциалах положительнее потенциала плоских зон Т 02), а затем в точно такой же последовательности — катодный фототок (при потенциалах отрицательнее потенциала плоских зон Т102). В качестве электролита используется раствор любой индифферентной соли: KzSO4, KCl, NaNO;>, KC1O4 и др.

На чертеже представлена зависимость фототока как функции координаты сканирования актиничного излучения.

На координатной зависимости анодного фототока имеется два минимума, соответствующие амфорным участкам 2 и 4. На участках 1, 3, 5 величина анодного фототока приблизительно одинакова, что не позволяет сделать вывод о различии их поверхностной структуры, В то же время координатная зависимость катодного фототока указывает на его уменьшение для участка

3 (по сравнению с участком 1) и отсутствие для участков 2, 4, 5 (аморфный TiO ) . Сопоставление величин анодного и катодного фототока позволяет рассчитать фактор неоднородности поверхности полупроводника. Расчет фактора неоднородности может производиться двумя способами. !

Первый способ наиболее применим в случае регистрации неоднородностей с большой амплитудой флуктуации, сопоставимой со средним регистрируемым значением сигнала (фототока) . Фактор неоднородности g (х) представляет собой комбинацию величин анодного Ь и катодного 1 фототоков

1(х)=0,5(Ь(х)/М +I| (х)/ (х) )

Второй способ расчета фактора неоднородности может быть использован для выявления неоднородностей, амплитуда которых существенно ниже, чем среднее значение регистрируемого сигнала, а также для нахождения локальных выбросов неоднородностии.

Таким образом способ может быть использован в системах, где существенную роль играет макронеоднородность (неидеальность) используемых полупроводников: ФЭХ преобразователях, регистрирующих системах на основе ФЭХ эффектов памяти, процессов фотохимического и фотоанодного травления полупроводников и т. д.

Формула изобретения

Способ фотоэлектрохимического контроля локальных макронеоднородностей поверхности полупроводников, содержащий регистрацию локальных анодных фототоков при сканировании пучком актиничного излучения по поверхности полупроводника, контактирующей с раствором электролита, отличаюшийся тем, что, с целью повышения чувствительности определения макронеоднородностей, дополнительно регистрируют катодный фототок, причем наличие локальных участков макронеоднородностей определяют по соотношению величин анодного и катодн о го фот ото к ов.

1597814

9лРкРД08

Составитель А. Щитов

Редактор С. Патрушева ТехредА. Кравчук Корректор М. Самборская

Заказ 3053 Тираж 5!2 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР !!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, IOI