キャリア移動度は、半導体内の電子と正孔の全体的な動きを表すためによく使用されます。 移動度とは、単位電場の作用下でのキャリア (電子と正孔) の平均ドリフト速度を指します。 これは、電場の作用下でのキャリアの移動速度の尺度であり、移動が速いほど移動度が高くなります。 動きが遅いほど、可動性が低くなります。 同じ半導体材料でもキャリアの種類が異なり、移動度も異なります。 一般に、電子の移動度は正孔の移動度よりも高い。 たとえば、室温では、低濃度にドープされたシリコン材料の電子の移動度は 1350cm です。2/(VS)、穴の可動はわずか480cm2/(VS).PAM-厦門提供されている半導体ウェーハのキャリア移動度をテストできます。
1. モビリティはデバイスにどのように影響しますか?
一方では、キャリア濃度が一緒になって、半導体材料の導電率 (抵抗率の逆数) のサイズを決定します。 移動度が高いほど、抵抗率が低くなり、消費電力が低くなり、同じ電流を流した場合の電流容量が大きくなります。 一般に、電子の移動度は正孔の移動度よりも高いため、通常、パワー MOSFET は正孔をキャリアとする p チャネル構造ではなく、電子をキャリアとする n チャネル構造が常に使用されます。
一方で、デバイスの動作周波数に影響を与えます。 バイポーラ トランジスタの周波数応答特性の最も重要な制限は、少数キャリアがベース領域を通過する時間です。 移動度が大きいほど必要な遷移時間は短くなり、トランジスタのカットオフ周波数は基材のキャリア移動度に比例します。 したがって、キャリア移動度を高めると、消費電力が削減され、デバイスの電流容量が向上します。 同時に、トランジスタのスイッチング速度が向上します。 一般に、P型半導体の移動度はN型半導体の1/3～1/2です。
2. 半導体ウェーハのキャリア移動度を測定する方法は?
キャリア移動度を測定するには、次の方法を使用できます。
- 遷移時間 (TOP) 法: より優れた光生成キャリア関数を持つ材料のキャリア移動度の測定に適しており、有機材料の低移動度を測定できます。
- ホール効果法: より大きな無機半導体のキャリア移動度の測定に適しています。
- 放射誘起導電率 (SIC) 法: 伝導メカニズムが空間電荷に制限されている導電性材料に最適です。
- 電流電圧特性法：主に室温で動作するMOSFETの反転層のキャリア移動度の測定に適用されます。
- 表面波伝送方式;
- 電圧減衰法;
- 印加電界の極性反転方法。
さらに、ドリフト実験、イオン拡散の解析、および焦電流の分極と電荷の過渡応答の解析も、キャリア移動度の測定に使用できます。
詳細については、電子メールでお問い合わせください。victorchan@powerwaywafer.com と powerwaymaterial@gmail.com.