半导体物理实验讲义
半导体材料实验讲义
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3）热场的调整 热场的调整是一项重要而细致的工作。一个合理的热场是晶体正常生长，降 低缺陷，提高单晶成品合格率的保证和关键。在单晶炉中影响热场的因素很多， 下面介绍几种调整热场的方法： ⑴ 纵向温度梯度的调整： a. 在有保温盖的系统中，保温盖孔径的大小影响纵向温度梯度大小，加大 保温盖孔径会增大纵向温度梯度。 b. 在有保温盖板的系统中，第一层石墨保温罩降低数十毫米，一般也可以 增加纵向温度梯度。 c. 去掉盖板或降低保温罩的高度，可以增大纵向温度梯度。 d. 在有保温盖的系统中，提高整个保温罩的高度，可明显降低纵向温度梯 度； e. 在无保温盖板的系统中，降低保温罩的高度能增加纵向温度梯度；减少 保温罩的层数亦可增加纵向温度梯度。 f. 改变拉晶过程中的坩埚位置， 可以提高或降低纵向温度梯度， 具体的是升 高埚位提高纵向温度梯度，还是降低埚位提高纵向温度梯度，这要看每个系统而 定，一般的说，升高埚位使纵向温度梯度增加。 在无坩埚随动的单晶炉中，坩埚位置的确定，应注意以下两点： A) 坩埚的最高位置是埚内最高液面必须低于加热器的上开槽处，因为在加
半 导 体 材 料 实 验
目
录
实验一 实验二 实验三 实验四 实验五
直拉法硅单晶制备实验………………………………………1 单色 X 射线衍射法晶体定向………………………………18 金相观察……………………………………………………25 暗室技术……………………………………………………28 付立叶变换红外吸收光谱法测定硅单晶中的氧、碳含量 ………………………………………………………………32
3
少挥发物在籽晶杆上附着。此外还能接住由炉壁顶部脱落下来的挥发物，以保持 熔硅的清洁。但是在开始拉晶时，由于接渣盘距离熔体表面很近，它的表面热反 射会对液面的温度分布有一定的影响。 石墨坩埚：它支持石英坩埚，其结构形状对拉晶时热场分布有重要的影响。
半导体物理总结-讲义(1)
半导体物理总结-讲义(1)《半导体物理总结-讲义》是一本关于半导体物理基础知识的讲解材料，其中包括半导体的基本特性、载流子运动、PN结、场效应管等内容。
以下为该书的重点内容概述：一、半导体材料特性1. 能带结构：半导体的能带结构高于导体、低于绝缘体，因此具有介于导体和绝缘体之间的导电和绝缘特性。
2. 晶格结构：半导体具有有序、周期性的晶体结构，能够有效控制电子在晶体内的运动。
3. 掺杂：通过掺杂材料改变半导体的电子浓度，从而使其具有p型或n型半导体的特性。
二、载流子运动1. 热激发：半导体中的电子可以受到能量的激励而被激发到导带中。
热能、光能、电场或磁场都可以起到激发的作用。
2. 离子化：在电场的作用下，半导体中的电子可能与晶格原子碰撞，失去能量而被离子化。
形成的正负离子对在电场作用下会向相反方向漂移。
3. 扩散：电子或空穴在半导体中由高浓度区域向低浓度区域扩散，使浓度逐渐平均，实现电流的流动。
扩散是在没有外电场的情况下发生的。
三、PN结1. 构成：PN结由p型半导体和n型半导体组成。
2. 特性：PN结具有一定的整流特性，能够阻止电流从n型半导体流向p型半导体，但允许反向电流。
3. 工作原理：在PN结中，载流子在电场的作用下发生扩散和漂移，形成电流。
四、场效应管1. 构成：场效应管由栅、漏极和源极三部分构成。
栅极位于n型半导体上，由于n型半导体中的电子易受到电场的影响，因此在栅极上加入电信号可以控制通道的导电性。
2. 工作原理：在没有控制电压的作用下，场效应管的通道是关闭的。
当加入一定电压时，栅极上的电场可以将通道打开，使得电流得以流动。
以上为《半导体物理总结-讲义》的重点内容概述，读者可根据需要深入学习相关内容。
半导体物理实验讲义
实验一硅的霍耳系数和电导率测量一、目的掌握测量霍耳系数和电导率的实验方法，测出硅的霍耳系数和电导率随温度变化的数据，确定硅的导电类型。
二、基本原理一块宽为a、厚为b的长方形半导体(见图1)。
若在x方向上有均匀的电流I X流过，再Z方向上加均匀磁场B z，那么在这块半导体A、B两点间（即Y方向上）产生一电位差，这种现象称为霍耳效应。
从实验中发现，在弱磁场情况下，霍耳电场E y的大小与电流密度J X和磁场强度B z成正比，即E y=RJ X B z由上式可得R=E y / J X B z (1)R称为霍耳系数。
在实验上直接测量的是霍耳电位差V H。
因为，E y=V H / aJ X=I X / ab（1）式可以写为R=V H b / I X B z (2)如果（２）式中各量所用的单位是V H－伏；I X－安培；B z－高斯；b－厘米；R－厘米3/库仑，则应该在(2)式中引入单位变换因子108，把它写成如下形式：R=( V H b /I X Bz ) * 108 (3)上式为实验中实际应用的公式。
因为电子和空穴的漂移运动是相反的，但是电荷符号也是相反的，磁场对它们的偏转作用力方向相同。
结果在边界上积累的电荷两种情况下相反，因此霍耳电场和电势差是相反的。
照这个道理可以区别电子性导电(n型)和空穴导电(P型)。
当E Y>0，为p型，E Y<0，为n型。
在霍耳效应的简单理论中，对电子和空穴混合导电的半导体，霍耳系数为：R=( pμp2-nμn2)/﹝( pμp+nμn )2 e﹞ (4)对n型半导体可简化为： R=﹣1 / ne (5)对p型半导体可简化为： R= 1 / pe (6) (4)、(5)、(6) 各式中，n和p分别表示电子和空穴浓度，μp 和μn分别为电子和空穴的迁移率。
图2给出两个硅样品霍耳系数随着温度变化的实验曲线。
样品1是n型的，样品2是p型的。
在图2中，样品1的曲线AB部分差不多是一水平线，在这一段温度范围，施主能级上的电子几乎全部跃迁到导带中去了，而本征激发是可以忽略的，因而表现出温度升高导带中电子密度不变。
半导体物理实验讲义
半导体物理实验讲义北方工业大学信息工程学院微电子实验中心2004目录实验一激光测定硅单晶的晶向 (1)实验二霍尔系数及电阻率的测量 (6)实验三外延片和氧化层厚度的测量 (17)实验四硅单晶中晶体缺陷的腐蚀显示 (21)实验五椭偏仪测量薄膜的厚度和折射率 (28)实验六PN结温度特性的测量 (40)实验七PN结C-V特性测试 (47)试验八半导体材料的方阻和电阻率的测量研究 (51)实验一激光测定硅单晶的晶向晶面定向就是要确定单晶体的表面与某指定的基准晶面之间的夹角。
当晶面定向仪与切片机联合使用时，可以确定单晶体某一基准晶面的法线与切片设备定向夹具轴线的夹角。
硅、锗单晶体是金刚石结构，具有各向异性。
生长速度、腐蚀速度、氧化速度、扩散系数和解理特性等都和晶体取向有关。
在半导体器件的科学研究和生产中需要一定晶向的锗、硅等单晶体，因而晶向是一个基本材料参数。
在切片工艺中沿特定晶向或偏离一定角度进行切割，可以有效地提高器件的质量和成品率。
测定晶体取向有解理法，X射线劳埃法，X射线衍射法和光学反射图象法等多种方法。
共中光学反射图象法是目前生产中广泛使用的方法，这个方法较为简便，能直接进行观测，而且在测定低指数晶面时精确度相当好。
一、实验目的本实验的目的，就是要了解光学反射图象法测定单晶晶面的原理，通过使用激光定向仪掌握测定硅单晶的(111)、(100)等晶面的定向技术。
二、实验原理光学反射图象法定向是根据单晶体解理面的光反射性和晶体结构的对称性来实现晶体的晶面(轴)定向的。
它的工作原理是用激光光点反射仪测定晶体表面的光反射图形的形状和位置，从而确定晶面(轴)的方向。
单晶表面经某些腐蚀液腐蚀后，在金相显微镜下会观察到许多腐蚀坑，即所谓金相腐蚀坑(或称晶向的光象小坑)。
这些腐蚀坑是由与晶格主要平面平行的小平面所组成。
它们是一些有特定晶向的晶面族，构成各具特殊对称性的腐蚀坑，这是晶体各向异性的结果。
锗、硅单晶体的{111}晶面是原子密排面，也是解理面(或称劈裂面)。
半导体物理讲义-8
三、非平衡载流子的扩散在金属导体和一般半导体的导电中，载流子都是依靠电场的作用而形成电流。
这就是我们前面讨论过的漂移电流。
半导体中的非平衡载流子同样可以在电场作用下形成漂移电流。
例如，在半导体光敏电阻中，利用光照产生非平衡载流子来增加电导率，这就是说，非平衡载流子的作用和原来的载流子一样，都是在外加电压下产生漂移电流。
但是，非平衡载流子还可以形成另一种形式的电流，叫做扩散电流。
在很多情况下，扩散电流是非平衡载流子电流的主要形式。
扩散电流不是由于电场的推动而产生的。
扩散电流的产生是因载流子浓度不均匀而造成的扩散运动。
发生扩散的根本原因是在浓度不均匀的条件下由无规则的热运动引起的。
1、非平衡载流子的扩散定律如图所示，如果用适当波长的光均匀照射这块材料的一面，并且假定在半导体表面薄层内，光大部分被吸收。
那么在表面簿层内将产生非平衡载流子，而内部非平衡载流子却很少，即半导体表面非平衡载流子浓度比内部高，这必然会引起非平衡载流子自表面向内部扩散。
下面具体分析注入的非平衡载流子的扩散运动。
图 非平衡载流子的扩散实验发现：扩散流密度与非平衡载流子浓梯度成正比。
考虑一维情况，设非平衡载流子浓度只随x 变化，写成N(x) ，则在x 方向有浓度梯度 =dx dN 扩散流密度 dxdN D S -= 扩散流密度是指单位时间，由于扩散运动通过单位横截面积的载流子的数目(再乘以载流子电荷就可得到扩散电流密度)。
比例系数D 是描述载流子扩散能力强弱不同的一个常数，称为载流子的扩散系数，单位是厘米2／秒。
上式中的负号实际上是表明，扩散总是从高浓度向着低浓度进行的，或者说，扩散是沿浓度下降的方向进行的。
注意：电子和空穴的扩散系数在不同材料中是不同的。
而且和迁移率一样，扩散系数还随温度和材料的掺杂浓度而变化。
在载流子的扩散系数和迁移率之间存在着下列确定的比例关系（称为爱因斯坦关系）：μ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=q kT D （ 电子扩散：n n q kT D μ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= ，空穴扩散：p p q kT D μ⎪⎪⎭⎫⎝⎛= ）2、非平衡载流子的稳态扩散方程表面有恒定注入时，半导体内部各点的非平衡载流子浓度将形成稳定分布而不随时间改变，这种情况称稳定扩散。
半导体物理实验教材
1 实验的地位、作用和目的……………………24 2. 实验一 氧化工艺实验……………………26 3. 实验二 光刻工艺实验……………………28 4、实验三 硼扩散工艺实验……………………31 5. 实验四 磷扩散工艺实验……………………34 6. 集成电路工艺课程设计……………………37
《半导体物理实验》包括三个实验：Si 单晶少子寿命测试，方块 电阻测试，电阻率 ρ 的测试。 二．实验方式及基本要求
1.教师在课堂上讲解实验的基本原理、仪器使用、测试内容及实 验要求，交代实验注意事项。
2.学生分 4 人一组进行实验，要求必须自己动手做实验，然后独 立完成实验报告。 三．实验考核及实验报告：
自编经典教材目录
一、 半导体物理实验指导书
.1 实验的地位、作用和目的…………………………. 4
2. 实验一 单晶硅少子寿命测试…………………………5 3. 实验二 半导体方块电阻的测量…………………………9 4 .实验三 半导体电阻率的测量…………………………12
二、 微电子器件实验指导书
1. 实验的地位、作用和目的…………………………16 2. 实验一 测量双极晶体管的性质……………………17 3 实验二 晶体管特征频率的测量……………………19 4 实验三 测量双极晶体管的击穿特性…………………22
是由复合引起的，因此应当等于非平衡载流子的复合率。
即 dΔp(t) = − Δp(t) 。
dt
τ
−t
小注入时，τ 为恒量，与 Δp(t) 无关，∴ Δp(t) = Ce τ 。
−t
设 t＝0 时， Δp(0) = (Δp)0 ，则 C = (Δp)0 ，∴Δp(t) = (Δp)0 e τ 。
半导体物理讲义
2
MOS结构的平带 电容(p型半导体)
30
3. 耗尽状态
N A q rs 0 Cs 2V s
1/ 2
p p0 N A
耗尽层近似下
31
对于耗尽状态，也可用“耗尽层近似”来处理：
qN x Vs 2 rs 0
2 A d
x 0时
相当于距离为xd的平板 电容器的单位面积电容
16
17
2. 多数载流子耗尽状态 当金属与半导体间加正电压(金属接正)时，表面势Vs为正
值，表面处能带向下弯曲； 越接近表面，费米能级离价带顶越远，价带中空穴浓度随 之降低，在靠近表面的一定区域内，价带顶位置比费米能 级低得多； 根据玻耳兹曼分布，表面处空穴浓度比体内空穴浓度低得 多，表面层的负电荷基本上等于电离受主杂质浓度。表面 层的这种状态称做耗尽。
39
5. 深耗尽状态 前面的各种状态都是空间电荷层的平衡状态，即假设金 属与半导体间所加的电压VG不变，或者变化速率很慢以至表 面空间电荷层中载流子浓度能跟上偏压VG变化的状态。 (1) 深耗尽的非平衡状态 以p型半导体为例，如在金属与半导体间加一脉冲阶跃或 高频正弦波形成的正电压： 由于空间电荷层内的少数载流子的产生速率赶不上电压 的变化，反型层来不及建立，只有靠耗尽层延伸向半导 体内深处而产生大量受主负电荷以满足电中性条件； 此时的耗尽层宽度很大，可远大于强反型的最大耗尽层 宽度，且其宽度随电压 V G 幅度的增大而增大，这种状 态称为深耗尽状态；
40
该状态是在实际中经常遇到的一种较重要的状态。例 如，用电容-时间法测量衬底中少数载流子寿命，用非平 衡电容-电压法测量杂质浓度分布剖面时，半导体表面就 处于这种状态； 该状态下 “耗尽层近似”仍适用，故耗尽状态下的公式 仍适用：
半导体物理讲义-2
半导体物理讲义-2第二部分半导体中的电子和空穴前面我们讨论了半导体能带结构的一些共同的基本特点。
不同的半导体材料．其能带结构不同，而且往往是各向异件的，即沿不同的被矢k方向，E ~ K关系不同。
由于问题复杂，虽然理论上发展了多种计算的力法．但还不能完全确定出电子的全部能态，尚需借助于实验帮助，采用理论和实验相结合的方法来确定半导体中电子的能态。
本节介绍最初测出载流子有效质量并据此推出半导体能带结构的回旋共振实验及硅和锗的能带结构。
因对大多数半导体，起作用的往往是导带底附近的电子和价带顶附近的空穴，所以只给出导带底和价带顶附近的能带结构一、k空间等能面已知，一维情况下设能带极值在k=0处，则导带底附近和价带顶附近的E ~ K关系：图极值附近E ~K 关系示意图所以，如果知道m*n和m*p ，则极值附近的能带结构便可了解。
对实标的三维晶体，以kx , ky , kz为坐标轴构成k空间，k空间任―矢量代表波矢k(kx , ky , kz) 。
其中简单情况（半导体或晶体具有各向同性时）：导带低附近E ~ K关系当E(k)为某一定值时，对应于许多组不同的(kx，ky，kz)，将这些组不同的(kx，ky，kz)连接起来构成一个封闭面，在这个面上的能量值均相等，这个面称为等能量面，简称等能面。
容易看出，上式表示的等能面是一系列半径为的球面。
图 k空间球形等能面平面示意图一般情况（半导体或晶体具有各向异性的性质）：导带低附近E ~ K关系晶体有各向异性时，E(k)与k的关系沿不同的k方向不一定相同，反映出沿不同的k 方向，电子的有效质量不一定相同，而且能带极值不一定位于k＝o处。
设导带底位于k0 ,能量为E(k0)，在晶体中选择适当的坐标轴kx , ky , kz，并令m*x , m*y , m*z分别表示沿kx , ky , kz 三个方向的导带底电子的有效质量，用泰勒级数在极值k0附近展开，略去高次项，得:注意：要具体了解这些球面或椭球面的方程，最终得出能带结构，还必须知道有效质量的值。
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霍尔系数测量中的几种负效应
a
等位面
M
N
I b
图3 不等势面电位差
（1）由于a、b电极处在不同的等位面，所以a、b之间存在 欧姆压降和霍耳电压；
（2）由于电极a、b和样品是不同材料，形成热电偶，因而 产生电流磁效应和热磁效应。
几种负效应
（1）爱廷豪森效应——电流磁效应
I、B方向如图1，将在y方向产生温度差Ta-Tb∝IB,从而在电极和
E EF EiS EF (Ei qVS )
qVB Ei EF ( p type) qVB Ei EF (n type)
E
qVS
qVB
qVS
k0T
ln
NA ni
E
qVS
qVB
qVS
k0T
ln
NA ni
( p type) (n type)
NSS(VS)转换成NSS(E) 读出C-V特性曲线上电容的最大值，根据：
三、实验方法
为了消除不等势电压降和各种负效应的影响，在测量 时，要顺次改变工作电流和磁场的方向，才能最终得 到霍尔电压
U UH1 UH2 UH3 UH4 4
实验二 高频光电导衰减法测量Si单晶少子寿命
少子寿命是少数载流子的平均生存时间。也表示
非平衡载流子衰减到原来的1/e所经历的时间。
11
1
(1)
CQ Cox CS CSS
1 11
(2)
CH Cox CS
CSS
Cox
Cox
1 CQ 1 Cox
1 CH 1
(3)
根据电容的定义，有：
CSS
dQSS dVS
（4）
令NSS为单位表面积、单位能量间隔内的界面态数（cm-2. eV-1）
则有：
dQSS q2 NSS dVS
（5）
联立（3）、（4）和（5），可得：
样品间形成热偶，造成电动势VE ∝ IB，方向与I、B有关。
（2）能斯脱效应——热磁效应
图1中，如在x方向存在热流，则在y方向产生电动势VN，其正负
只与磁场方向有关。
（3）里纪－勒杜克效应——热磁效应
图1中，如x方向存在热流，在y方向将产生温度差Ta-Tb∝ (T / x)B
以上效应可以通过改变电流和磁场方向测量并取平均值而消除。
NA ni
其中 o 、 s 表示氧化层和半导体的介电常数。
实验四 MOS结构准静态C-V测试
MOS结构低频C-V特性，是确定二氧化硅层厚度 界面态密度、检测MOS器件制造工艺的重要手段。
一、实验目的
（1） 利用C-V测量SiO2的厚度 （2）利用C-V确定界面态密度
界面态电荷对偏压的屏蔽作用和界面态的电容效应。
(1)
UH
RH
IH B d
(2)
其中EH为霍尔电场，RH为霍尔系数。
U H KI H B
3
K为霍耳片的灵敏度(厂家已给)，由式(3)测得一定励磁电流下的B
稳定时，载流子受到的洛仑兹力和霍耳电场力相等
fB fE qvB qEH
v J or v J
pq
nq
EH
JB pq
（3）
EH RH JB
二、实验原理
高频时，界面态充放电跟不上外加信号的变化，不出现 界面态电容，其等效电路如图1(a)； 低频率时，引入界面态电容CSS，其等效电路如图1(b)
Cox
Cox
CS
CS
CSS
Cox为绝缘层电容， CS半导体耗尽层电容。
设准静态测量的MOS结构的电容值为CQ，相同表面势下 无界面态的电容时（高频）MIS结构的电容为CH， 在耗尽区或弱反型区 ,有：
一、实验目的
理解高频光电导衰减法测量少子寿命的原理，掌握 测试方法。
二、实验原理
高频光导测量装置简图
无光照时，样品中的高频电流：
i I0 sin t (1)
当脉冲光以小注入条件照射样品时，产生的非平 衡载流子使电导率增加，故样品中高频电流的幅
值增加 I ，此时高频电流为： i (I0 I)sin t (2)
RH 1 qp RH 1 q n
可见，由霍尔系数的符号可以判别半导体的类型。 霍尔系数的大小可以计算载流子浓度/掺杂浓度。
测量霍尔系数时常用能直接测量的的量来表示：
RH
VH d 108 cm3 IH B
/C
(n型）
其中108是单位变换时引入的。
单位：VH/V; I/A; d/cm; B/G， RH/cm3/C
衬底上透明薄膜的厚度、折射率及固体材料的
光学性质。
一、Δ与的的测量计算 1、Ψ与Δ的物理意义 2、 Ψ与Δ的测量与计算（如表1） 3、测试方法与步骤见实验指导书。
半导体物理实验
实验一 霍尔效应
一、 实验目的
理解霍尔效应的原理； 掌握霍尔系数、载流子浓度和磁感应强度的测试； 确定导电类型。
二、实验原理
运动的电荷受到洛仑兹力而偏转，电荷在3、4侧面积聚，在y方
向形成电势差，此现象称为霍耳效应，电势差称为霍耳电势差，
用UH表示。 p型：霍耳电场EH沿图中+y方向。
当偏压改变时，表面势改变，因而费米能级在禁带 中的位置发生改变，界面态的填充几率就要发生变化， 界面态电荷随之发生变化的作用只是影响平带电压，
使实际C-V曲线相对于理想曲线在形状上发生改变。
在直流偏压上迭加交流小信号。引起 dVS ，从而引起 dQSS 。
所以界面态的作用又可以表现为电容
CSS
A dQSS dVS
（2）陷阱效应 样品中的陷阱中心会俘获非平衡载流子，且要在大于f时间后 才释放出来复合而衰减，使寿命测量偏大。 样品加底光照，让陷阱始终填满，从而消除其影响。
实验三 MOS结构高频C-V特性测试
C-V实验是检测MOS器件结构参数和参数工艺 的重要手段。它可方便的确定： A、氧化层厚度 B、衬底掺杂浓度 C、氧化层中可动电荷密度和固定电荷密度。
Cox Cox CS Cox / CS 1
Cox r 0 / dox
当偏压VG为负时，半导体表面积累空穴。 负偏压较大时，Cs极大，因而：
C Cox Cmax r0 / dox
最小电容和最大电容有如下关系：
Cmin
1
Cmax
1/ 2
1
2 i S dox
kT
q2N
S A
ln
根据微分电容的定义和（1）式，得：
C dQM dQS
dQS
dVG
dVG dQS / Cox dVS
令
CS
dQS dVS
dQS dVS
VG d
C
1
CoxCS
(2)
1 Cox 1 CS Cox CS
(2)是表明MIS电容由C0和Cs串联而成，如右图。
常用归一化电容 C CS 1
一、实验目的
（1） 利用C-V测量SiO2的厚度 （2） 衬底掺杂浓度等参数。
二、实验原理
MIS结构类似于由金属和介质形成的平板电容器. 因半导体载流子密度很低，表面故形成空间电荷
区，且其厚度随偏压而变化，故MOS为微分电容。
金属
dox
SiO2
P型
VG dox
欧姆接触 MOS结构示意图
MOS结构等效电路
将左手掌摊平，让磁力线穿过手掌心，四指表示正电荷 运动方向（电流方向），则和四指垂直的大拇指所指方 向即为洛伦兹力的方向。 如果运动电荷是负的，仍用四指表示电荷运动方向， 大拇指的指向的反方向为洛伦兹力方向。
考虑杂质离化区，且只有一种载流子的情况下，当 不计速度的统计分布，稳态时，
EH RH J H B
N SS
Cox q2
Cox
1 CQ 1 Cox
1 CH 1
(6)
采用以下代换将NSS(VS)转换成NSS(E)
以表面处本征费米能级作为能量零点。
NSS(E)是表面能级位置E=EF附近的界面态密度，则界面态 能量为：
E EF EiS EF (Ei qVS )
Ec
VG>0
Ei
EF
Ev
多子耗尽
对于圆柱形P型Si单晶，其少子寿命 满足：
1
f
1
2
D
(
1 l2
9 4d 2
)
(4)
其中 D 为空穴的扩散系数，l、d分别表示圆柱 单晶的厚度和直径。
由（4）式求得少子寿命 。
测试条件和实验方法见实验指导书。
三、测试条件分析
（1）表面复合及高次模影响的抑制 在前表面产生的光生载流子，在表面很快复合消失， 光生载流子中各高次模也有高于基模的大衰减率， 故需将整个信号幅度的前1/3部分去除。
Cmax Ci A r 0 d0
计算氧化层厚度d0
实验五 椭偏法薄膜厚度、折射率 和固体的复折射率
椭偏法是一种研究两种媒介间界面、表面或表面中光学 性质的技术。
一、实验原理
利用偏振光束在分界面的反射和透射出现的偏振变换。
优点：非破坏性；测量精度高。
二、实验目的
掌握椭偏法的基本原理，学会使用传统椭偏仪测Si
光照停止，样品中非平衡载流子因复合按指数 衰减，取样信号同样变化，即：
i [I0 I exp(t / f )]sin t （3） v [V0 V exp(t / f )]sin t
示波器显示光电导指数衰减曲线，测其衰减常
数得到样品的有效少子寿命 f
Δp
(p)0
p0
e
0
τ
t
非平衡载流子随时间衰减