Kontaktaufnahme
Live-Chat mit Tektronix-Vertretern. Verfügbar von 9 bis 17 Uhr CET Geschäftstage.
Kontaktieren Sie uns telefonisch unter
Verfügbar von 9 bis 17 Uhr CET Geschäftstage.
Download
Laden Sie Handbücher, Datenblätter, Software und vieles mehr herunter:
Feedback
Materialforschung zu Wide-Bandgap-Halbleitern – eine neue Welt voller Herausforderungen
Durch die Bemühungen, Geräte zu verdichten und deren Leistung bei gleichzeitig verringertem Energieverbrauch zu steigern, ist die Forschung auf einzigartige zweidimensionale (2D) Feststoffe gestoßen, die eine höhere Ladungsträgermobilität und höhere Leitfähigkeit aufweisen als auch auf organische Halbleiter und Geräte im Nanobereich. Der Wunsch nach grünerer Energiegewinnung spornt die Erforschung von Hochtemperatursupraleitern sowie von Leistungshalbleitern an, welche für die Energieumwandlung unerlässlich sind. Materialien wie Galliumarsenid (GaAs) und Siliciumcarbid (SiC) werden bei zukünftigen Energieübertragungstechnologien eine zentrale Rolle spielen. Die Materialforschung ist auch für die Steigerung der Wandlungseffizienz und der Leistung von Solarzellen von enormer Bedeutung. Tektronix und Keithley waren federführend bei der Entwicklung von einigen der empfindlichsten Prüf- und Messgeräte, die es Forschern, Wissenschaftlern und Ingenieuren nun ermöglichen, das Potenzial neuer Materialien auszuschöpfen.
Erfahren Sie, wie es geht:
Techniken für wiederholbare Messungen in der Materialwissenschaft
Konfiguration des spezifischen Widerstands von kollinearen Vierpunkt-Tastköpfen.
Weitere Informationen:
Messtechnik mit Vierpunkttastkopf
In der Halbleiter-Materialforschung und beim Testen von Halbleiterkomponenten müssen oft der spezifische Widerstand und die Hall-Mobilität einer Probe gemessen werden. Der spezifische Widerstand eines Halbleitermaterials hängt hauptsächlich vom „Bulk Doping“ ab, d. h. der Dotierung über die gesamte Dicke der Schicht. In einer Halbleiterkomponente kann der spezifische Widerstand Auswirkungen auf die Kapazität, den Reihenwiderstand und die Schwellenwertspannung haben. Der spezifische Widerstand des Halbleiters wird oft mit einer Vierpunkt-Tastkopftechnik bestimmt. Die Verwendung von vier Tastköpfen beseitigt Messfehler, die durch den Widerstand des Tastkpofs, den Ausbreitungswiderstand unter jedem Tastkopf und den Kontaktwiderstand zwischen jedem Metalltastkopf und dem Halbleitermaterial bedingt sind.
Widerstandsmessung mit der van-der-Pauw-Methode
Der spezifische Widerstand von Halbleitermaterialien wird oft mit der van-der-Pauw (vdp)-Technik abgeleitet. Diese Vierleitermethode wird bei kleinen, flachen Proben von einheitlicher Dicke mit vier Anschlüssen verwendet. Bei der van-der-Pauw-Methode werden ein Strom und eine Messspannung mithilfe von vier kleinen Kontakten am Umfang einer flachen Probe beliebiger Form, jedoch von einheitlicher Dicke eingeleitet bzw. angelegt. Diese Methode ist besonders nützlich für Messungen von sehr kleinen Proben, denn der geometrische Abstand der Kontakte spielt hier keine Rolle. Durch die Größe der Probe, d. h. durch den ungefähren Tastkopfabstand, bedingte Effekte sind nicht relevant. Mit dieser Methode kann der spezifische Widerstand aus insgesamt acht Messungen abgeleitet werden, die am Außenrand der Probe durchgeführt werden..
Konventionen für Widerstandsmessungen mit der Van-der-Pauw-Methode.
Weitere Informationen:
Widersandsmessung mit vier Tastköpfen und Messung der Hall-Spannung mit dem Modell 4200-SCS
Veranschaulichung des Hall-Effekts.
Weitere Informationen:
Hall-Effekt-Messungen in der Materialcharakterisierung
Hall-Effekt-Messungen sind wichtig für Halbleitermaterialien. Wenn ein Magnetfeld angelegt ist, kann die Hall-Spannung gemessen werden. Tatsächlich können mit einem System zur Messung des Hall-Effekts eine ganze Reihe von Materialparametern bestimmt werden, doch der wichtigste ist die Hall-Spannung (VH). Weitere wesentliche Parameter wie Ladungsträgermobilität, Ladungsträgerkonzentration (n), Hall-Koeffizient (RH), spezifischer Widerstand, Magnetowiderstand (R) und der Leitfähigkeitstyp (N oder P) werden alle aus der Messung der Hall-Spannung abgeleitet. Messungen des Hall-Effekts sind nützlich, um praktisch jedes Material zu charakterisieren, das in der Halbleiterproduktion verwendet wird, beispielsweise Silicium (Si) und Germanium (Ge), sowie die meisten als Verbindungen bestehenden Halbleitermaterialien, darunter Siliciumgermanium (SiGe), Siliciumcarbid (SiC), Galliumarsenid (GaAs), Aluminumgalliumarsenid (AlGaAs), Indiumarsenid (InAs), Indiumgalliumarsenid (InGaAs), Indiumphosphid (InP), Cadmiumtellurid (CdTe) und Quecksilber-Cadmium-Tellurid (HgCdTe).
Ressourcen
