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杂质能级检测-检测仪器

检测项目

导电类型判定:

  • 霍尔效应测试:载流子极性(p型/n型)、迁移率(cm²/V·s)
  • 热探针法:塞贝克系数极性(μV/K)
载流子浓度检测:
  • 霍尔系数分析:体浓度(cm⁻³)、薄层浓度(cm⁻²)
  • 电容-电压法(C-V):空间电荷区浓度分布(精度±3%)
深能级参数表征:
  • DLTS谱分析:能级位置(Ec-Et或Et-Ev)、俘获截面(σₜ≥10⁻²⁰cm²)
  • 热激电流谱(TSC):陷阱密度(cm⁻³)、激活能(eV)
浅能级分析:
  • 低温光致发光(PL):施主/受主结合能(meV)、谱峰半高宽(参照ASTMF42)
  • 傅里叶变换红外光谱(FTIR):杂质振动模波数(cm⁻¹)
界面态检测:
  • 准静态C-V:界面态密度(Dit/cm⁻²·eV⁻¹)
  • 电导法:能级分布(0.3-0.8Eg)
缺陷动力学:
  • 瞬态光电导:载流子寿命(μs-ms级)
  • 等温衰减谱:热发射率(eₜ/s⁻¹)
光学特性关联:
  • 光吸收谱:缺陷吸收边(nm)
  • 拉曼光谱:晶格畸变频移(cm⁻¹)
热学特性:
  • 热导率测试:声子散射系数(W/m·K)
  • 比热容测量:晶格振动熵变(J/mol·K)
电场响应:
  • Poole-Frenkel效应:场增强发射系数(V/cm)¹/²
  • 隧穿电流分析:缺陷辅助隧穿概率(参照IEC60749-32)
辐射损伤评估:
  • 质子辐照试验:位移损伤等效剂量(MeV/g)
  • 退火特性:缺陷恢复温度(℃)

检测范围

1.单晶硅材料:太阳能级直拉硅(CZ-Si)及区熔硅(FZ-Si),重点检测氧沉淀相关热施主及重金属污染能级

2.化合物半导体:GaAs、InP等III-V族材料,侧重EL2深能级及碳/锌受主浓度检测

3.宽禁带半导体:SiC(4H/6H型)、GaN基材料,重点排查Z₁/₂深能级及黄色发光带缺陷

4.碲镉汞红外材料:Hg₁₋ₓCdₓTe晶体,检测汞空位受主能级及组分涨落诱导带尾态

5.量子阱结构:AlGaAs/GaAs多量子阱,分析界面粗糙度导致的局域态密度

6.氧化物半导体:ZnO、IGZO薄膜,检测氧空位浅施主(~30meV)及氢掺杂效应

7.光伏材料:CIGS、CdTe薄膜电池,聚焦铜空位复合中心及晶界态密度

8.功率器件芯片:IGBT/SiCMOSFET外延层,评估碳空位相关Z₁/₂能级对漏电流影响

9.闪烁晶体:BGO、LYSO等,检测阳离子空位对发光效率的淬灭作用

10.有机半导体:并五苯/P3HT薄膜,分析氧掺杂诱导的极化子能级

检测方法

国际标准:

  • IEC60749-32:2021半导体器件机械和气候试验方法-中子辐照试验
  • ASTMF42-20半导体载流子浓度测试规程
  • SEMIMF1723-1109深能级瞬态谱(DLTS)分析方法
国家标准:
  • GB/T1551-2021硅单晶电阻率测定方法
  • GB/T14144-2021硅晶体中间隙氧含量红外吸收测量方法
  • GB/T4298-2018半导体材料热导率测试方法
方法差异说明:IEC60749-32规定中子注量率阈值为10¹⁰n/cm²·s,而GB/T1551要求四探针法测试压力≤100g;DLTS测试中SEMI标准推荐锁定放大器频率范围0.1-300Hz,高于ASTMF42的50Hz上限

检测设备

1.深能级瞬态谱仪:DLS-83D型(温度范围15K-500K,时间常数分辨率10μs)

2.低温霍尔测试系统:HL5500PC型(磁场强度0.55T,温控精度±0.1K)

3.傅里叶红外光谱仪:NicoletiS50(分辨率0.09cm⁻¹,检测限50ppba)

4.光致发光谱仪:LabRAMHREvolution(激光波长325nm,光谱分辨率0.35cm⁻¹)

5.电容-电压测试仪:MDCCSM/12(频率范围1kHz-10MHz,电容分辨率0.1fF)

6.瞬态光电导系统:PCT-1LS(脉冲宽度5ns,寿命检测范围1ns-10ms)

7.超低温恒温器:JanisST-500(最低温度1.5K,温度稳定性±0.05K)

8.半导体参数分析仪:KeysightB1500A(电流分辨率10aA,电压范围±100V)

9.扫描隧道显微镜:OmicronLT-STM(原子级空间分辨率,偏压范围±10V)

10.微区拉曼系统:RenishawinVia(激光光斑尺寸0.5μm,光谱范围200-1800cm⁻¹)

11.液氦恒温器:OxfordInstrumentsOptistatCF(变温范围4.2K-300K,控温精度0.01K)

12.热电特性测试台:MMRK20(塞贝克系数精度±3%,热导率误差≤5%)

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。

杂质能级检测-检测仪器
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。