[其他]高分辨率深能级瞬态谱仪的设置方法及仪器

说明书

属于半导体深能级谱的测量仪器，本发明提出了高分辨率组合率窗系列，设计了多种方案的高分辨率组合率窗讯号处理仪，以及用此处理仪而得到的高分辨率深能级瞬态（电容）谱仪等多种高分辨率深能级谱仪，本发明仪器所得实验谱线与已有相比，显著地提高了分辨率，本发明可形成一代新的深能级瞬态谱仪。

本发明属于半导体深能级瞬态谱测量技术方法和仪器领域。

半导体材料、器件中，杂质、缺陷、中子和电子辐照和各种应力和工艺等因素产生的深能级及其对其测量，是半导体物理、材料等领域内一个重要课题。现有的深能级谱测量方法及仪器可参见下列资料。

〔1〕C.T.Sah，L.Forbes，L.L.Rosier and A.F.Tasch sclid-state Electron.（固体电子学）GB，Vol.13，1970，PP.759～788。

〔2〕DLTS.Ref.D.V.Lang，J.Appl，phys，（应用物理）Vol.45.PP.3014，1974。

〔3〕DLTS仪 日本山河测试研究所。

〔4〕DLTS仪 新制品17D060日本岛田理化工业株式会社。

〔5〕DLTS仪 英国Polaron Equipment Ltd（波拉戒设备公司）产品。

〔6〕DLTS仪 匈牙利技术物理所产品

〔7〕DLTS仪 南京大学 南京半导体器件总厂NJ.M.DLTS产品

〔8〕N.M.Johnson，D.J.Bart-elink，M.Schultz，Proc.of Int.Topical Conf.on the Physics of SiO₂ and Its interfaces fo be published。（国际SiO₂与及表面物理会议文集）1978。

〔9〕H.Lefevze and M.Schultz.IEEE Trans.Electron Devices，（IEEE-晶体管电子器件）Vol.ED24，10.7.1977。

〔10〕CT-DLTS。孙勤生，全国集成电路硅材料第二届学术会议论文摘要集，1981。

〔11〕孙勤生 半绝缘α-Si定域态和GaAs深能级的光激瞬态电流谱PITS（1983年全国半导体物理学术会议论文摘要集）。

〔12〕Ch.Hurtes.M.Boulou，A.Mitonneau，and D.Bois Appl Phys Lett（应用物理通报）32（12），821（1978）

以深能级瞬态热激电容〔1〕为基础的深能级瞬态（电容）谱DLTS（Deep Level Transiont Spectroscopy）〔2〕1974年由美国贝尔实验室D.V.Lang提出的，对深能级热激瞬态电容讯号设置率窗（二点差分式），取出温度扫描DLTS谱讯号的DLTS技术方法，已成为一种重要的半导体测量分析技术。由此制成的DLTS仪，在中国、日本、美国、英国、匈牙利等，都已先后商品化。〔3〕〔4〕〔5〕〔6〕〔7〕

目前现有的深能级瞬态谱测量技术，除DLTS外，还有：恒定电容的CC-DLTS〔8〕、双脉冲的DDLTS〔9〕、恒温率窗扫描的CT-DLTS〔10〕、光激瞬电流的PITS〔11〕、〔12〕等，但这些深能级瞬态谱都存在着分辨率低的问题。由于分辨率低，谱峰所占的扫描温度范围很宽，见图1-5，相近能级的谱峰之间相互覆盖、高峰掩盖低峰，因而就难以测定和分析深能级数量多情况复杂，以及有相邻近能级或存在能级分裂现象的样品。

本发明的目的，在于解决目前现有深能级瞬态谱分辨率低这一突出问题，提供设计具有高分辨率又具有高灵敏度特征的高分辨率深能级瞬态谱仪的技术方式，以及用此方法的讯号处理仪和深能级瞬态谱仪。