專利名稱:具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品臺(tái)裝置及其測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體材料測(cè)技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是一種具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品臺(tái)裝置及其測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
1974年美國Bell實(shí)驗(yàn)室D.V.Lang發(fā)明了用于測(cè)量非磁性半導(dǎo)體材料雜質(zhì)和缺陷深能級(jí)瞬態(tài)譜技術(shù)，打開了半導(dǎo)體材料電學(xué)特性測(cè)量的新領(lǐng)域。為研究和應(yīng)用新型半導(dǎo)體材料和相關(guān)電子器件打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著半導(dǎo)體迅猛發(fā)展，新型稀磁半導(dǎo)體材料出現(xiàn)，傳統(tǒng)深能級(jí)瞬態(tài)譜裝置(無外加磁場(chǎng))已不能滿足新型材料電學(xué)特性測(cè)量需要，尤其是稀磁半導(dǎo)體材料應(yīng)用領(lǐng)域-自旋電子器件。因?yàn)樵跓o外加磁場(chǎng)條件下獲得的稀磁半導(dǎo)體材料中深能級(jí)信息不能全面反映其電學(xué)特性和行為。而新型器件設(shè)計(jì)迫切需要了解在外加磁場(chǎng)下材料中雜質(zhì)與缺陷電學(xué)行為和它們之間的相互作用信息。但到目前為止，我們查詢了國內(nèi)外相關(guān)資料，均無具有外加磁場(chǎng)深能級(jí)瞬態(tài)譜測(cè)量裝置和相關(guān)材料的測(cè)量報(bào)道。我們申請(qǐng)?jiān)摪l(fā)明，正是滿足稀磁半導(dǎo)體材料及其相關(guān)自旋電子器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及半導(dǎo)體(磁性和非磁性)材料及其相關(guān)器件的電學(xué)特性(雜質(zhì)和缺陷深能級(jí)特性，電容-電壓和電流-電壓特性)測(cè)量裝置和測(cè)量方法，尤其是涉及到用于II-VI族鐵基稀磁半導(dǎo)體深能級(jí)測(cè)量的外加磁場(chǎng)樣品臺(tái)裝置和相關(guān)的測(cè)量方法。
本發(fā)明提供用于稀磁半導(dǎo)體材料深能級(jí)測(cè)量系統(tǒng)中具有外加磁場(chǎng)樣品室裝置。該裝置可在較寬的磁場(chǎng)強(qiáng)度范圍里研究稀磁半導(dǎo)體及其相關(guān)器件深能級(jí)特性的優(yōu)點(diǎn)，提供雜質(zhì)和缺陷深能級(jí)與外加磁場(chǎng)相互作用信息。本發(fā)明(具有外加磁場(chǎng)的樣品室裝置和相關(guān)測(cè)量方法)是在傳統(tǒng)深能級(jí)瞬態(tài)譜測(cè)量基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。
本發(fā)明用于研究稀磁半導(dǎo)體中由于磁性離子引進(jìn)的雜質(zhì)和缺陷深能級(jí)與外加磁場(chǎng)相互作用的具有外加磁場(chǎng)樣品臺(tái)測(cè)量裝置。該裝置是在傳統(tǒng)深能級(jí)瞬態(tài)譜測(cè)量基礎(chǔ)上發(fā)展起來。其特征包括在傳統(tǒng)深能級(jí)瞬態(tài)譜系統(tǒng)的樣品室里增添了可調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度裝置。該裝置由聚四氟乙烯制成的防護(hù)罩A，無氧紫銅塊B，永久磁鐵C和聚四氟乙烯薄片D組成。
在本發(fā)明的深能級(jí)測(cè)量過程中，調(diào)節(jié)無氧紫銅塊B厚度，使永久磁鐵C和其上的聚四氟乙烯薄片D與樣品臺(tái)2之間的空隙盡可能小(0.2-0.3mm)。
其技術(shù)方案包括一.該技術(shù)與傳統(tǒng)深能級(jí)瞬態(tài)譜測(cè)量裝置在雜質(zhì)和缺陷深能級(jí)信號(hào)控制系統(tǒng)的原理相同。其中包括液氮樣品架溫度控制，1MHz電容儀和電容補(bǔ)償電路，測(cè)量控制系統(tǒng)的CPU單元，樣品室外加磁場(chǎng)，樣品偏壓和脈沖單元，深能級(jí)信號(hào)數(shù)據(jù)輸出，IEE-488接口和電容瞬態(tài)處理單元。
二.與傳統(tǒng)深能級(jí)瞬態(tài)譜測(cè)量裝置不同，該專利測(cè)量系統(tǒng)的樣品室單元里增加了相關(guān)外加磁場(chǎng)裝置。該裝置由二部分(A和B)組成。其中A為防止熱傳導(dǎo)和輻射到永久磁鐵，由聚四氟乙烯制成的防護(hù)罩。該防護(hù)罩A長34mm，寬35mm，高13mm，在其寬邊上有一長為8mm，高為1mm的缺口。具體結(jié)構(gòu)如圖2a的俯視圖，2b的側(cè)視圖和2c的平視圖所示。防護(hù)罩A作用有二，一能有效地防止樣品在測(cè)量過程中，由于樣品測(cè)量溫度的升高，熱傳導(dǎo)和輻射到永久磁鐵C，導(dǎo)致C的磁場(chǎng)強(qiáng)度明顯降低；其二固定永久磁鐵C位置保證其圓心位置與放置待測(cè)樣品的樣品臺(tái)中心處于同一垂直線上，以提供較均勻的垂直穿過待測(cè)半導(dǎo)體樣品的磁場(chǎng)強(qiáng)度。B為無氧紫銅塊，長32mm，寬30mm，高度取決于不同磁場(chǎng)強(qiáng)度的永久磁鐵C厚度。具體結(jié)構(gòu)如圖3a的俯視圖，3b的側(cè)視圖和3c的平視圖所示。無氧紫銅塊B的作用有二，一能有效地將傳導(dǎo)到永久磁鐵C的熱量傳走，使磁鐵溫度保持在80℃以下。其二可調(diào)節(jié)永久磁鐵C與放置待測(cè)樣品的樣品臺(tái)2之間的空隙，并在其空隙處放入厚度為1mm聚四氟乙烯薄片D，隔離從樣品臺(tái)輻射到永久磁鐵C的熱量，且使其空隙距離盡可能小。
三.永久磁鐵C由相關(guān)的稀土材料制成。直徑為φ30mm，厚度分別為3.5，4.5和6.5mm，永久磁鐵C的磁場(chǎng)強(qiáng)度在300-3000高斯之間。
四.待測(cè)樣品1，防護(hù)罩A，無氧紫銅塊B，永久磁鐵C和聚四氟乙烯薄片D與樣品臺(tái)2之間的位置如圖1a的平視圖和1b的俯視圖所示。永久磁鐵C圓心和待測(cè)樣品1中心的位置如圖1b的俯視圖所示。
五.采用上述技術(shù)方案后，可保證樣品在測(cè)量過程中(使用本發(fā)明的測(cè)量裝置和測(cè)量方法允許樣品最高測(cè)量溫度為280℃)。永久磁鐵C溫度保持在80℃以下，其磁場(chǎng)強(qiáng)度的衰減可保持在10％以內(nèi)。
六.用于深能級(jí)測(cè)量的II-VI族鐵基稀磁半導(dǎo)體樣品是應(yīng)用分子束外延生長技術(shù)分別在n+-GaAs襯底上生長二組厚度為1-2μm的本征II-VI族鐵基稀磁半導(dǎo)體和沒有鐵摻雜的同一種本征II-VI族化合物半導(dǎo)體(參考樣品)。在樣品背面n+-GaAs上制作厚度為2000的Au作為鷗姆接觸電極。在樣品正面制備厚度為3000，面積為9×10-4cm2Au層作為肖特基勢(shì)壘，制成肖特基二極管。管芯切割，壓焊和封裝在標(biāo)準(zhǔn)的TO-5管座里。
用于具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜測(cè)量樣品，TO-5管帽是中空的，以便磁力線能垂直穿過樣品表面，形成閉合廻路。而用于傳統(tǒng)(無外加磁場(chǎng))的深能級(jí)瞬態(tài)譜測(cè)量樣品，TO-5管帽是封閉的。
圖4為用于傳統(tǒng)和本發(fā)明具有外加磁場(chǎng)深能級(jí)測(cè)量的樣品結(jié)構(gòu)圖。其中，4a為本征II-VI族鐵基稀磁半導(dǎo)體；4b為沒有鐵摻雜的同一種II-VI族化合物半導(dǎo)體。
七.II-VI族鐵基稀磁半導(dǎo)體傳統(tǒng)的深能級(jí)測(cè)量方法(1)將封裝好待測(cè)和參考樣品放置在樣品室由鍍鋅紫銅片制成的樣品臺(tái)中央，樣品TO-5管帽向下緊貼著樣品臺(tái)，保證樣品溫度能得到精確的控制。
(2)將樣品兩端引線與樣品臺(tái)觸針引線Hi和Lo接好，在樣品上施加一小的反向偏壓(0.5V)。依照C-V特性曲線判斷樣品兩端與Hi和Lo接法是否正確。
(3)進(jìn)行樣品室溫C-V特性測(cè)量，由此獲得待測(cè)樣品的摻雜濃度ND(NA)。
(4)輸入待測(cè)樣品的相關(guān)參數(shù)，在樣品上施加一適當(dāng)反向偏壓(VR)，并在此基礎(chǔ)上迭加連續(xù)正向脈沖(VP)，脈沖高度為零伏，脈沖寬度為1ms。
(5)關(guān)好樣品室蓋，抽真空到10毫巴。利用機(jī)械泵將汽化的液氮打入樣品室進(jìn)行冷卻，將樣品溫度降到77K。
(6)啟動(dòng)測(cè)量程序，采用0.3K/秒升溫速率緩慢地將樣品溫度升高到550K。記錄作為溫度函數(shù)的樣品深中心信號(hào)ΔC，可得到待測(cè)樣品深能級(jí)譜圖。
(7)比較待測(cè)和參考樣品的深能級(jí)譜圖。
八.II-VI族鐵基稀磁半導(dǎo)體帶有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)測(cè)量方法(1)將待測(cè)和參考樣品1，防護(hù)罩A，無氧紫銅塊B，永久磁鐵C和聚四氟乙烯薄片D按圖1所示安裝好。
(2)其它測(cè)試程序與上述傳統(tǒng)無外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜的測(cè)量一樣。
(3)依次使用不同磁場(chǎng)強(qiáng)度的永久磁鐵C，可獲得在不同磁場(chǎng)強(qiáng)度下的深能級(jí)瞬態(tài)譜圖。觀察與鐵有關(guān)的深中心陷阱在不同磁場(chǎng)強(qiáng)度下能級(jí)位置的移動(dòng)情況。
一種具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品測(cè)試臺(tái)裝置，包括樣品(1)、樣品臺(tái)(2)、聚四氟乙烯片D、永久磁鐵C、防護(hù)罩A和無氧紫銅塊B，在樣品測(cè)試臺(tái)中，上述部件的位置順序，其中，無氧紫銅塊B位于樣品測(cè)試臺(tái)最底層，由此向上位置分別是，永久磁鐵C、聚四氟乙烯片D、樣品臺(tái)(2)和樣品(1)，防護(hù)罩A在永久磁鐵C與樣品臺(tái)(2)之間。它們組成本發(fā)明的樣品臺(tái)控制和測(cè)試主要部分。
在樣品測(cè)試臺(tái)的外部還包括液氮樣品架溫度控制系統(tǒng)，1MHz電容儀和電容補(bǔ)償電路，測(cè)量控制系統(tǒng)的CPU單元，樣品室外加磁場(chǎng)，樣品偏壓和脈沖單元，測(cè)量深能級(jí)信號(hào)數(shù)據(jù)輸出，IEE-488接口和電容瞬態(tài)處理單元。
所述的具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品臺(tái)裝置，樣品室單元里具有外加磁場(chǎng)裝置，該裝置由二部分，A和B組成，其中A為防止熱傳導(dǎo)和輻射到永久磁鐵C的防護(hù)罩，B為無氧紫銅塊。
所述的具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品臺(tái)裝置，永久磁鐵C為稀土材料制成，直徑為30mm，磁場(chǎng)強(qiáng)度為300-3000高斯，其厚度在3.5-6.5mm之間。
所述的具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品臺(tái)裝置，防護(hù)罩A由聚四氟乙烯制成，防護(hù)罩長34mm，寬35mm，高13mm，在其寬邊上有一長為8mm，高為1mm的缺口。
所述的具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品臺(tái)裝置，無氧紫銅塊B，長32mm，寬30mm，其高度隨永久磁鐵C的磁場(chǎng)強(qiáng)度在300-3000高斯之間增加，減小無氧紫銅塊B厚度在5.5-2.0cm之間。
所述的具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品臺(tái)裝置，在永久磁鐵C與放置待測(cè)樣品的樣品臺(tái)2之間空隙，放入厚度為1mm聚四氟乙烯薄片D，隔離從樣品臺(tái)輻射到永久磁鐵C的熱量，且使其空隙距離盡可能小。
所述的具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品臺(tái)裝置，聚四氟乙烯薄片D與樣品臺(tái)垂直距離間隙d為0.2-0.3mm，且永久磁鐵C和待測(cè)樣品TO-5管帽中心要處在同一垂直線上。
一種具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品臺(tái)測(cè)量方法，深能級(jí)測(cè)量過程中，調(diào)節(jié)無氧紫銅塊B厚度，使永久磁鐵C和其上的聚四氟乙烯薄片D與樣品臺(tái)之間的空隙盡可能在0.2-0.3mm之間。
所述的具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品臺(tái)測(cè)量方法，要求待測(cè)的材料要處在樣品反向偏壓的耗盡層里，樣品要封裝在TO-5管帽里，且管帽必須是開口的，檢測(cè)樣品兩端接線是否正確，關(guān)好樣品室蓋，抽真空到10毫巴。
所述的具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品臺(tái)測(cè)量方法，降低樣品的溫度到液氮溫度77K，在待測(cè)樣品上施加一反向偏壓VR，在VR上迭加連續(xù)的正向脈沖VP，其脈寬為100μs。
所述的具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品臺(tái)測(cè)量方法，隨待測(cè)樣品溫度的緩慢升高，從具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜輸出可獲得在不同外加磁場(chǎng)下樣品里的雜質(zhì)和缺陷深中心隨外加磁場(chǎng)增大而發(fā)生有序移動(dòng)的信息。
為進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，結(jié)合實(shí)例及附圖詳細(xì)說明于后。其中圖1是本發(fā)明的具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品測(cè)試臺(tái)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明的防護(hù)罩A的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明無氧紫銅塊B的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是用于傳統(tǒng)和本發(fā)明深能級(jí)測(cè)量的樣品結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式參照?qǐng)D1的具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品測(cè)試臺(tái)裝置，a為樣品測(cè)試臺(tái)的平視圖。b為樣品測(cè)試臺(tái)的俯視圖。
圖2的具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品測(cè)試臺(tái)裝置。a是俯視圖，b是側(cè)視圖，c是平視圖。防護(hù)罩A寬為8mm，高為1mm缺口的聚四氟乙烯制成防止熱傳導(dǎo)和輻射的防護(hù)罩A(其長為34mm，寬為35mm和高為13mm)。防護(hù)罩A作用有二，一能有效地防止樣品在測(cè)量過程中，由于測(cè)量溫度的升高，熱傳導(dǎo)和輻射到永久磁鐵C，導(dǎo)致C的磁場(chǎng)強(qiáng)度明顯降低；其二固定永久磁鐵C位置保證其圓心位置與放置待測(cè)樣品的樣品臺(tái)中心處于同一垂直線上，以提供較均勻的垂直穿過待測(cè)半導(dǎo)體樣品的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
圖3的具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品測(cè)試臺(tái)裝置。a是俯視圖，b是側(cè)視圖，c是平視圖。無氧紫銅塊B，長為32mm，寬為30mm，其厚度取決于不同磁場(chǎng)強(qiáng)度的永久磁鐵C的厚度。無氧紫銅塊B的作用有二，一能有效地將傳導(dǎo)到永久磁鐵C的熱量傳走，使磁鐵溫度保持在80°C以下。其二可調(diào)節(jié)永久磁鐵C與放置待測(cè)樣品的樣品臺(tái)之間的空隙，并在其空隙處放入厚度為1mm聚四氟乙烯薄片D，隔離從樣品臺(tái)輻射到永久磁鐵C的熱量，且使其空隙距離盡可能小。為防止熱傳導(dǎo)和輻射，放入由聚四氟乙烯加工制成的厚度為1mm的薄片D。具有外加磁場(chǎng)樣品室裝置應(yīng)使永久磁鐵C圓心與樣品臺(tái)中心位置保持在同一垂直線上且與樣品臺(tái)之間的空隙d盡可能小(0.2-0.3mm)。制備了一套不同磁場(chǎng)強(qiáng)度永久磁鐵C。其磁場(chǎng)強(qiáng)度范圍為300-3000高斯。
圖4是用于傳統(tǒng)和本發(fā)明深能級(jí)測(cè)量的樣品結(jié)構(gòu)圖。其中a為本征II-VI族鐵基稀磁半導(dǎo)體。b為沒有鐵摻雜的同一種II-VI族化合物半導(dǎo)體。
若進(jìn)行傳統(tǒng)無外加磁場(chǎng)的深能級(jí)測(cè)量，可將待測(cè)和參考樣品分別將管帽倒置于樣品臺(tái)中央，接好樣品臺(tái)的Hi和Lo端口，蓋好樣品室蓋，抽真空到10毫巴，降低樣品溫度到液氮溫度(77K)。在樣品上施加反向偏壓VR，并在樣品的反向偏壓VR上迭加連續(xù)的正向脈沖VP(其脈寬為100μs)。隨樣品測(cè)量溫度的升高，從深能級(jí)瞬態(tài)譜輸出里可獲得雜質(zhì)和缺陷深中心的信息。
若進(jìn)行本發(fā)明具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)測(cè)量，則需要將待測(cè)的樣品，防護(hù)罩A，無氧紫銅塊B，永久磁鐵C和聚四氟乙烯薄片D按圖1所示裝配好。關(guān)好樣品室的蓋，抽真空到10毫巴，啟動(dòng)具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜測(cè)量裝置，有序地改變永久磁鐵的磁場(chǎng)強(qiáng)度(從300到3000高斯)。其余程序與傳統(tǒng)的深能級(jí)測(cè)量方法相同，從深能級(jí)瞬態(tài)譜輸出里可獲得在不同的外加磁場(chǎng)下樣品里雜質(zhì)和缺陷深中心與外加磁場(chǎng)相互作用信息。非磁性半導(dǎo)體或磁性半導(dǎo)體材料中非磁性離子的深能級(jí)位置是不隨外加磁場(chǎng)強(qiáng)度改變而改變。而稀磁半導(dǎo)體里的磁性離子(3d和4f稀土元素)相關(guān)的深能級(jí)則隨外加磁場(chǎng)變化發(fā)生明顯的有序的移動(dòng)。
本發(fā)明與傳統(tǒng)的測(cè)量方法比較本發(fā)明填補(bǔ)了傳統(tǒng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜技術(shù)對(duì)稀磁半導(dǎo)體深能級(jí)測(cè)量的空白，為研究稀磁半導(dǎo)體電學(xué)特性及其自旋電子器件的應(yīng)用提供了重要的基礎(chǔ)性資料。
權(quán)利要求
1.一種具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品測(cè)試臺(tái)裝置，包括樣品(1)、樣品臺(tái)(2)、聚四氟乙烯片D、永久磁鐵C、防護(hù)罩A和無氧紫銅塊B，組成本發(fā)明的樣品臺(tái)控制和測(cè)試主要部分，在樣品測(cè)試臺(tái)中，上述部件的位置順序，其中，無氧紫銅塊B位于樣品測(cè)試臺(tái)最底層，由此向上位置分別是，永久磁鐵C、聚四氟乙烯片D、樣品臺(tái)(2)和樣品(1)，防護(hù)罩A在永久磁鐵C與樣品臺(tái)(2)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品測(cè)試臺(tái)裝置，其特征在于，樣品室單元里具有外加磁場(chǎng)裝置，該裝置由二部分，A和B組成，其中A為防止熱傳導(dǎo)和輻射到永久磁鐵C的防護(hù)罩，B為無氧紫銅塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品測(cè)試臺(tái)裝置，其特征在于，永久磁鐵C為稀土材料制成，直徑為30mm，磁場(chǎng)強(qiáng)度為300-3000高斯，其厚度在3.5-6.5mm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品測(cè)試臺(tái)裝置，其特征在于，防護(hù)罩A由聚四氟乙烯制成，防護(hù)罩長34mm，寬35mm，高13mm，在其寬邊上有一長為8mm，高為1mm的缺口。
5.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品測(cè)試臺(tái)裝置，其特征在于，無氧紫銅塊B，長32mm，寬30mm，其高度隨永久磁鐵C的磁場(chǎng)強(qiáng)度在300-3000高斯之間增加，減小無氧紫銅塊B厚度在5.5-2.0cm之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求
2或3所述的具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品測(cè)試臺(tái)裝置，其特征在于，在永久磁鐵C與放置待測(cè)樣品的樣品臺(tái)(2)之間空隙，放入厚度為1mm聚四氟乙烯薄片D，隔離從樣品臺(tái)輻射到永久磁鐵C的熱量，且使其空隙距離盡可能小。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品測(cè)試臺(tái)裝置，其特征在于，聚四氟乙烯薄片D與樣品臺(tái)(2)垂直距離間隙為0.2-0.3mm，且永久磁鐵C和待測(cè)樣品TO-5管帽中心要處在同一垂直線上。
8.一種具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品臺(tái)測(cè)量方法，深能級(jí)測(cè)量過程中，調(diào)節(jié)無氧紫銅塊B厚度，使永久磁鐵C和其上的聚四氟乙烯薄片D與樣品臺(tái)(2)之間的空隙d盡可能在0.2-0.3mm之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品臺(tái)測(cè)量方法，其特征在于，要求待測(cè)的材料要處在樣品反向偏壓的耗盡層里，樣品要封裝在TO-5管帽里，且管帽必須是開口的，檢測(cè)樣品兩端接線是否正確，關(guān)好樣品室蓋，抽真空到10毫巴。
10.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品臺(tái)測(cè)量方法，其特征在于，降低樣品的溫度到液氮溫度77K，在待測(cè)樣品上施加一反向偏壓VR，在VR上迭加連續(xù)的正向脈沖VP，其脈寬為100μs。
11.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品臺(tái)測(cè)量方法，其特征在于，隨待測(cè)樣品溫度的緩慢升高，從具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜輸出可獲得在不同外加磁場(chǎng)下樣品里的雜質(zhì)和缺陷深中心隨外加磁場(chǎng)增大發(fā)生有序移動(dòng)的信息。
專利摘要
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體材料測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是一種具有外加磁場(chǎng)的深能級(jí)瞬態(tài)譜樣品臺(tái)裝置及其測(cè)量方法。樣品臺(tái)裝置，包括樣品1、樣品臺(tái)2、聚四氟乙烯片D、永久磁鐵C、防護(hù)罩A和無氧紫銅塊B。測(cè)量方法包括在半導(dǎo)體材料深能級(jí)測(cè)量過程中，通過調(diào)節(jié)無氧紫銅塊B厚度，使永久磁鐵C和其上的聚四氟乙烯薄片D與樣品臺(tái)2之間的空隙盡可能在0.2－0.3mm之間。本發(fā)明用于II－VI族鐵基稀磁半導(dǎo)體中與鐵離子和其它雜質(zhì)有關(guān)的深能級(jí)測(cè)量。
文檔編號(hào)G01N27/72GK1996005SQ200510130771
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2005年12月28日
發(fā)明者盧勵(lì)吾, 張硯華, 葛惟昆 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan