標準解讀

GB/T 14863-1993 是一項中國國家標準，其全稱為《用柵控和非柵控二極管的電壓-電容關系測定硅外延層中凈載流子濃度的標準方法》。這項標準規定了一種通過分析二極管（特別是那些具有或不具有柵控結構的）在不同電壓下的電容行為，來精確測量硅外延層材料中凈載流子濃度的統一和標準化方法。

標準適用范圍

該標準適用于使用電壓-電容（C-V）特性曲線對硅基外延層中的凈載流子濃度進行量化評估。這里的外延層是指通過化學氣相沉積等工藝生長在硅晶片上的超薄硅層，常用于集成電路制造中的高性能器件。標準同時覆蓋了柵控二極管與非柵控二極管兩種類型，以適應不同應用場景和需求。

測量原理

  1. 柵控二極管：在這些器件中，通過外部施加的柵電壓可以調控半導體表面的電荷分布，進而影響二極管的電容行為。測量其C-V特性，可以揭示出外延層中的電荷分布信息，包括凈載流子濃度。

  2. 非柵控二極管：沒有外部柵極控制，直接測量其本征的C-V特性，也能提供有關載流子濃度的信息，盡管解析過程可能相對直接一些。

測量方法

標準詳細說明了測量前的樣品準備、測試環境條件、儀器校準、電壓掃描范圍和步驟、以及數據采集與處理的具體要求。它強調了需要控制和記錄的實驗參數，如溫度、頻率、偏壓等，以確保測量結果的準確性和可重復性。

數據分析

根據測得的電壓-電容曲線，利用相應的物理模型（如Shockley-Ramo theorem或其他適用于硅半導體的理論）來計算凈載流子濃度。這一步驟通常涉及對C-V曲線的擬合，以提取出與載流子濃度相關的參數，如平帶電壓（或稱閾值電壓）、摻雜濃度等。

標準意義

此標準的制定旨在為半導體行業提供一個統一的、可靠的方法論，以提高不同實驗室間測試結果的一致性和可比性，對半導體材料研究、器件設計、以及質量控制等方面具有重要指導意義。

注意事項

雖然未直接要求總結，但理解該標準時需留意，實施測量時應嚴格遵循標準操作流程，確保所有測試條件符合規定，以便得到準確可信的測量結果。此外，對于特定應用或新型材料，可能還需結合實際情況對標準方法進行適當調整或驗證。


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  • 被代替
  • 已被新標準代替，建議下載現行標準GB/T 14863-2013
  • 1993-12-30 頒布
  • 1994-10-01 實施
?正版授權
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GB/T 14863-1993用柵控和非柵控二極管的電壓-電容關系測定硅外延層中凈載流子濃度的標準方法_第2頁
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文檔簡介

UDC.621.38L41中華人民共和國國家標準GB/T14863-93用柵控和非柵控二極管的電壓-電容關系測定硅外延層中凈載流子濃度的標準方法Standardtestmethodfornetcarrierdensityinsiliconepitaxiallayersbyvoltage-capacitanceofgatedandungateddiodes1993-12-30發布1994-10-01實施國家技術監督局發布

(京)新登字023號中華人民共和國國家標準用柵控和非柵控二極管的電壓-電容關系測定硅外延層中凈載流子濃度的標準方法GB/T14863-93中國標準出版社出版發行北京西城區復興門外三里河北街16號郵政編碼：100045電電話：63787337、637874471994年7月第一版2004年12月電子版制作書號：155066·1-10811版權專有侵權必究舉報電話：（010）68533533

中華人民共和國國家標準用柵控和非柵控二極管的電壓-電容關系測定硅外延層中GB/T14863-93凈載流子濃度的標準方法Standardtestmethodfornetcarrierdensityinsiliconepitaxiallayersbyvoltage-capacitanceofgatedandungateddiodes主主題內容與適用范臣本標準規定了用柵控和非柵控二極管的電壓-電容關系測定硅外延層中凈載流子濃度的原理、儀器與材料、樣品制備、測量步驃和數據處理。本標準適用于外延層厚度不小于某一最小厚度值(見附錄B)的相同或相反導電類型襯底上的”型或P型外延層，也適用于體材料。2引用標準SJ1550J用三探針擊穿電壓法測定硅外延層的電阻率3術語3.1擊穿電壓被測二極管出現10“A漏電流時的反向偏壓。方法原理4.1測量柵控或非柵控p-u結或肖特基二極管的小訊號高頻電容與反向偏壓的函數關系，由所測電容和反向偏壓值確定凈載流子濃度與深度的函數關系。對于柵控二極管的測量，柵極加一恒定偏壓。5儀器與材料5.1電容電橋或電容計量程滿刻度為1～1000pF,以十倍增大或減小。測量頻率范圍為0.09～1.1MHz,每個量程精度優于滿刻度的1.0%，重復性優于滿刻度的0.25%。儀器應能承受士200V或更高的外加直流偏壓，能補償不低于5pF的外部探針架的雜散電容，內部交流測量訊號不大于0.05V(r.m.s).5.2數字電壓表或電位計其靈敏度優于1mV,精度優于滿刻度的0.5%，重復性優于滿刻度的0.25%.輸入阻抗不小于100MQ,以及在50Hz時共模抑制比高于100dB。5.3直流電源連續可調，能提供0～士200V(開路）紋波低于1%的直流輸出.5.4曲線圖示儀能監控二極管的正反向V特性

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