GBT 14863-1993 用栅控和非栅控二极管的电压-电容关系测定硅外延层中净载流子浓度的标准方法

GBT 14863-1993 标准方法概述

GBT 14863-1993 是一项重要的国家标准，用于通过栅控和非栅控二极管的电压-电容关系来测定硅外延层中的净载流子浓度。这项标准为半导体材料的质量控制提供了科学依据，并在集成电路制造领域具有广泛的应用价值。

研究背景与意义

随着半导体技术的飞速发展，对硅外延层的净载流子浓度进行精确测量的需求日益增加。传统的测量方法存在一定的局限性，而 GBT 14863-1993 提供了一种基于电压-电容关系的新方法，能够更准确地反映硅外延层的电学特性。

• 传统方法的不足之处在于测量精度较低，难以满足现代半导体器件的要求。
• 新方法通过引入栅控和非栅控二极管，能够更全面地表征硅外延层的载流子分布。

方法原理

该标准方法的核心在于利用二极管的电容特性与外延层的净载流子浓度之间的关系。具体而言：

• 栅控二极管：通过施加不同的栅电压，改变二极管内部的电场分布，从而影响其电容值。
• 非栅控二极管：作为对照组，用于验证测量结果的一致性和可靠性。

通过分析这两种二极管在不同电压下的电容变化，可以反推出硅外延层中的净载流子浓度。

实验设计与数据处理

为了确保测量结果的准确性，实验设计需要严格遵循 GBT 14863-1993 的规范。以下是关键步骤：

• 选择合适的二极管样品，并确保其结构参数一致。
• 在恒温条件下进行电压扫描，记录对应的电容值。
• 采用数学模型对采集的数据进行拟合，提取净载流子浓度的相关参数。

数据处理过程中，需特别注意消除寄生效应的影响，以提高测量精度。

结论

GBT 14863-1993 提供了一种高效、可靠的测量方法，为硅外延层的净载流子浓度测定奠定了坚实的基础。该方法不仅弥补了传统测量手段的不足，还为半导体器件的设计与优化提供了重要参考。