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半导体材料电特性测试

检测项目

电阻特性检测:

  • 电阻率测量:方阻值(Ω/sq,参照ASTM F76)
  • 导电率测试:电导率(S/m)
  • 表面电阻:表面电阻率(Ω)
载流子特性检测:
  • 载流子浓度:浓度值(cm⁻³,参照IEC 60749)
  • 载流子寿命:寿命值(μs)
  • 复合速率:复合系数(s⁻¹)
霍尔效应检测:
  • 霍尔系数:系数值(m³/C)
  • 霍尔迁移率:迁移率值(cm²/V·s)
  • 霍尔电压:电压值(V)
介电特性检测:
  • 介电常数:介电值(F/m)
  • 介质损耗:损耗因子(tanδ)
  • 电容密度:电容值(F/cm²)
电容-电压特性检测:
  • C-V曲线分析:电容变化率(%)
  • 平带电压:电压值(V)
  • 界面态密度:密度值(cm⁻²·eV⁻¹)
电流-电压特性检测:
  • I-V曲线测试:电流密度(A/cm²)
  • 击穿电压:电压值(V)
  • 漏电流:电流值(A)
迁移率测试:
  • 电子迁移率:迁移率值(cm²/V·s)
  • 空穴迁移率:迁移率值(cm²/V·s)
  • 温度依赖性:迁移率变化率(%/K)
能带结构分析:
  • 带隙测量:带隙值(eV)
  • 费米能级:能级位置(eV)
  • 载流子分布:分布函数
热导率测试:
  • 热导率测量:热导率值(W/m·K)
  • 热扩散系数:系数值(m²/s)
  • 热阻:热阻值(K/W)
表面特性检测:
  • 表面电势:电势值(V)
  • 表面粗糙度:粗糙度值(nm)
  • 接触电阻:电阻值(Ω)

检测范围

1. 单晶硅材料: 重点检测电阻率均匀性、载流子迁移率和热稳定性,适用集成电路制造。

2. 多晶硅材料: 侧重表面电阻、介电损耗和电流-电压特性,用于太阳能电池。

3. 砷化镓材料: 检测霍尔系数、载流子浓度和介电常数,应用于高频器件。

4. 碳化硅材料: 评估击穿电压、热导率和迁移率,针对功率半导体。

5. 氮化镓材料: 重点测试电容-电压特性、载流子寿命和表面电势,用于LED和射频器件。

6. 硅锗合金材料: 检测电阻率、载流子分布和能带结构,适用高速电子器件。

7. 氧化锌材料: 侧重介电特性、霍尔迁移率和电流密度,用于传感器和显示技术。

8. 有机半导体材料: 评估表面电阻、I-V曲线和载流子浓度,针对柔性电子。

9. 量子点材料: 检测载流子寿命、电容密度和热扩散系数,应用于光电器件。

10. 薄膜半导体材料: 重点测试电阻率均匀性、介电损耗和迁移率,用于平板显示。

检测方法

国际标准:

  • ASTM F76-08 半导体材料电阻率测试
  • IEC 60749-3 半导体器件载流子浓度测量
  • ISO 1853 导电材料电阻率测定
  • JIS H0601 硅材料电特性测试
  • DIN 50431 霍尔效应测量方法
国家标准:
  • GB/T 1551-2016 半导体材料电阻率测试方法
  • GB/T 1552-2020 半导体材料霍尔系数测试方法
  • GB/T 16525-2018 半导体材料电容-电压特性测试
  • GB/T 16526-2017 半导体材料载流子浓度测试
  • GB/T 16527-2019 半导体材料介电常数测试
(方法差异说明:国际标准如ASTM F76采用四探针法,测量精度±1%,而GB/T 1551增加温度补偿要求;霍尔效应测试中,IEC 60749-3使用恒定电流源,GB/T 1552引入磁场校准步骤;电容-电压特性测试中,ISO 1853侧重低频范围,GB/T 16525扩展高频应用)

检测设备

1. 四探针测试仪: Keithley 2400型(电阻范围0.01Ω-100MΩ,精度±0.1%)

2. 霍尔效应测试系统: Lake Shore 8400系列(磁场强度0-2T,分辨率0.1mT)

3. 电容-电压测试仪: Agilent B1500A型(频率范围1kHz-1MHz,电容分辨率0.1pF)

4. 电流-电压测试仪: Keysight B2900A型(电流范围1pA-10A,电压范围±210V)

5. 迁移率分析仪: Accent HL5500型(温度范围-200°C-300°C,迁移率精度±2%)

6. 阻抗分析仪: Solartron 1260A型(频率范围10μHz-32MHz,阻抗范围1mΩ-100MΩ)

7. 热探针系统: Linseis THB-100型(热导率范围0.01-100W/m·K,温度精度±0.1°C)

8. 表面电阻计: Trek 152-1型(电阻范围10⁶-10¹⁴Ω,表面分辨率0.1μm)

9. 能带分析仪: Horiba LabRAM HR型(光谱范围200-1000nm,能带分辨率0.01eV)

10. 介电常数测试仪: Novocontrol Alpha-A型(频率范围10μHz-20MHz,介电常数精度±0.5%)

11. 载流子寿命测试仪: Semilab WT-2000型(寿命范围1ns-10ms,温度控制-50°C-150°C)

12. 热扩散系数仪: Netzsch LFA 467型(热扩散范围0.1-1000mm²/s,精度±1%)

13. 电流密度分析仪: Tektronix PA3000型(电流密度范围0.1mA/cm²-10A/cm²,分辨率0.01mA/cm²)

14. 表面电势计: KP Technology SKP5050型(电势范围-10V-10V,空间分辨率1μm)

15. 复合速率测试仪: Bentham PVE300型(复合系数范围10⁻⁶-10³ s⁻¹,温度稳定性±0.5°C)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

半导体材料电特性测试
其他检测

中析研究所可进行各种检测分析服务,包括不限于:标准试验,非标检测,分析测试,认证设计,产品验收,质量内控,矢量分析,内部控制,司法鉴定等。可出具合法合规、具有公信力的第三方检测报告。