Mott–Schottky(莫特-肖特基)专题
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【专题】M o t t-S c h o t t k y测试及数据处理
作者:jjfyj??收录日期:2010-12-05??发布日期:2010-11-28
发现很多虫友对Mott-schottky技术提问的很多,但基本上没有明确的答复。我对此技术了解得也很少,本质上来说,Mott-schottky属于固体物理学的知识。由于本人才疏学浅,接触它也仅仅几天的时间,因此无法对Mott-schottky曲线的分析以及更加高深的部分进行解答,万望谅解。今就如何在上海辰华CHI660B 电化学工作站测试Mott-schottky曲线,以及如何进行数据处理,说一下自己的经验。不当之处祈盼大牛指正,大家共同学习提高。
作者:jjfyj
1、Mott-schottky测试
??测试技术采用Impedance-Potential,如图所示:
接着设置参数:
??我的理解是,Mott-schottky属于固定频率测试阻抗随电位的变化关系。yaya2566虫友(
liaofan33虫友(
??均问到参数的设置问题。从第二张图上我们可以看到,需要设置的参数分别有初始电位,终止电位,电位增幅,幅值(对应于文献中的交流扰动信号/正弦波交流电信号),频率等等。
??首先,需要自己拟定合适的电位区间,大家可以去查找自己领域的文献。电位增幅,我选择的是很低的,觉得这样测定出来的数据更加准确,就像极化曲线或CV中扫速越小,曲线越精确一样,不知这样理解是否正确,留待大牛斧正。幅值,我觉得与EIS是一样的,一般选择5mV或10mV,由于Mott-schottky一般是来研究半导体型的钝化膜,10mV为宜。频率的选择,我们可以选择不同的频率做一系列曲线,如果测试频率的增加使各曲线电容值减小,表明电容对频率的依赖,Mott-schottky曲线随频率变化发生弥散现象(可参考张云莲,史美伦,陈志源的《钢筋钝化膜半导体性能的Mott_Schottky研究》和孔德生,李亮的《电容测量研究铬表面氧化膜的半导体性能》)
??至于直流电偏移一项,CHI660B给出的说明是:Whendccurrentishighandaccurrentislow,thesensitivitycannotbeincreasedb ecausedccurrentwilloverflow.Thisproblemismoreseriouswhenthefrequencyi srelativelylow.Byapplyingdccurrentbias,itallowshigheracsignalamplific ation.A16-bitDACisusedforthispurpose.Ifdccurrentisnotexpectedtobelarg eandthefrequencyishigh,onemaynotwanttobiasdccurrent.
大家可以自行判断。
??最后一项是灵敏度,说明书给出的解释是Thesensitivityscalesettingisautomaticbydefault.Duringtheexperiment,th esystemteststhecurrentsizeanddeterminesthepropersensitivityscale.Itus uallyworkswell.Thesensitivityscalesettingcanalsobemanuallyoverridden. Incertain
cases,itmayprovidebetterresults.因此我保留的是默认值。
??中间几项也采用默认数值。
作者:jjfyj
二、Mott-schottky曲线的显示
??试验完成后,显示的图形为LogZ-E图,我们可以另起改为Mott-schottky曲线形式显示。
Graphics-Graphoption
在Data下拉菜单中可以看到有两个Mott-schottky曲线可供选择
区别在于电容的不同,一个Cs一个是Cp。
下标s为series串联;p为parallel并联
jruij虫友(
作者:jjfyj
三、数据处理
ldy1985虫友([urlllaa虫友([/url]option中转换看到。
其实,这就需要进行简单的计算了,当然不必用手工计算,我们可以在origin 里自拟公式加以解决。
1、首先,将convert好的txt打开
删除header信息:
2、在Origin中导入数据
选取importsingleascii
3、删除数据以上的各行
假如忽略此步骤,再添加新列进行计算时,会提示1600错误
4、新增两列,分别是C和1/C^2
C列setvolumevalues公式为:
1/C^2列计算公式为:
[Lasteditedbyjjfyjon2010-12-5at09:17]
作者:jjfyj
5、作图
以E为X轴,1/C^2为Y轴作图
即得到Mott-schottky曲线:
作者:jjfyj
四、判断半导体类型
在Mott-schottky曲线中找到直线部分,可以进行分析
Mott-schottky直线的斜率小于零,说明表面氧化膜具有p型半导体特性,否则为n型
当然,通过直线部分测出斜率数值外,还可以外推其截距,都可以带入
Mott-schottky公式中进行进一步的处理,此处不再赘述。