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광대역 밴드갭 반도체 재료 연구 – 새로운 도전의 세계
전력 소비를 줄이면서 장치 밀도 및 성능을 높이려는 노력은 높은 캐리어 이동성, 높은 전도성 및 유기 반도체 및 나노 스케일 장치를 갖춘 고유한 2D 솔리드의 연구를 이끌었습니다. 보다 환경친화적인 발전 솔루션에 대한 열망은 전력 변환에 필수적인 고열 초전도체 및 전력 반도체에 대한 연구를 촉진하고 있습니다. GaAs(갈륨비소) 및 SiC(탄화규소)와 같은 소재가 미래의 전력 전송 기술에서 중요하게 사용될 것입니다. 소재 연구 또한 태양 전지의 변환 효율성 및 전력 출력을 높이는 데 핵심적입니다. Tektronix와 Keithley는 연구자, 과학자 및 엔지니어가 새로운 재료의 잠재력을 발휘할 수 있도록 지원하여 가장 민감한 테스트 및 측정 장비를 만드는 데 있어 세계를 주도해 왔습니다.
반복 가능한 재료 과학 측정 기술
4점 프로브 측정 기술
반도체 재료 연구 및 장치 테스트에는 종종 샘플의 저항률 및 홀 이동도 결정이 포함됩니다. 반도체 재료의 저항률은 주로 벌크 도핑에 따라 달라집니다. 장치에서 저항률은 커패시턴스, 직렬 저항 및 임계값 전압에 영향을 줄 수 있습니다. 반도체의 저항률은 종종 4점 프로브 기술을 사용하여 결정됩니다. 4개의 프로브를 사용하면 프로브 저항, 각 프로브 아래의 확산 저항 및 각 금속 프로브와 반도체 재료 사이의 접촉 저항으로 인한 측정 오류가 제거됩니다.
van der Pauw 저항 측정 방법
반도체 재료의 저항률은 종종 van der Pauw (vdp) 기술을 사용하여 도출됩니다. 이 4선식 방법은 4개의 단자가 있는 균일한 두께의 작고 평평한 모양의 샘플에 사용됩니다. van der Pauw 방법은 균일한 두께의 편평한 임의의 모양을 한 샘플의 둘레에서 4개의 작은 접점을 사용하여 전류를 적용하고 전압을 측정합니다. 이 방법은 접점의 지오메트릭 간격이 중요하지 않기 때문에 매우 작은 샘플을 측정하는 데 특히 유용합니다. 대략적인 프로브 간격인 샘플 크기로 인한 영향은 관련이 없습니다. 이 방법을 사용하면 샘플 주변에서 얻은 총 8개의 측정값에서 저항률을 도출할 수 있습니다.
재료 특성화의 홀 효과(Hall Effect) 측정
홀 효과 측정은 반도체 재료에 중요합니다. 인가 자기장으로 홀 전압을 측정할 수 있습니다. 홀 효과 측정 시스템은 실제로 꽤 많은 재료 매개변수를 결정하는 데 사용할 수 있지만 주요 매개변수는 홀 전압(VH)입니다. 캐리어 이동도, 캐리어 농도(n), 홀 계수(RH), 저항률, 자기 저항(R) 및 전도도 유형(N 또는 P)과 같은 다른 중요한 매개변수는 모두 홀 전압 측정에서 파생됩니다. 홀 효과 측정은 규소(Si) 및 게르마늄(Ge)과 규소-게르마늄(SiGe), 탄화규소(SiC), 갈륨 비소(GaAs), 알루미늄 갈륨 비소(AlGaAs), 인듐 비소(InAs), 인듐 갈륨 비소(InGaAs), 인화 인듐(InP), 카드뮴 텔루라이드(CdTe) 및 수은 카드뮴 텔루라이드(HgCdTe) 등 대부분의 합성 반도체 재료와 같은 반도체 생산에 사용되는 거의 모든 재료의 특성화에 유용합니다.
