ESR ของวัสดุ - เซมิคอนดักเตอร์ 1- | หมายเหตุการใช้งาน

ER170006

พันธะห้อยที่ตรวจพบโดย ESR ในเซมิคอนดักเตอร์เป็นที่ทราบกันดีว่าเกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพการปล่อยก๊าซ การวัดอุณหภูมิด้วยการแช่แข็ง (ES-CT470) ค่อนข้างมีประโยชน์สำหรับการตรวจจับพันธะห้อยที่มีความไวสูง

สารที่เป็นของแข็งสามารถแบ่งออกเป็นฉนวน (10⁸ Ω · m หรือมากกว่า), สารกึ่งตัวนำ (10^-5 เพื่อ 10⁸ Ω · m) หรือตัวนำ (10^-5 Ω · m หรือน้อยกว่า) ขึ้นอยู่กับสภาพต้านทาน โดยทั่วไป สารกึ่งตัวนำยังมีคุณสมบัติบางประการดังต่อไปนี้

การขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของสภาพต้านทาน
การทำให้ถูกต้อง
การนำสองขั้ว
ผลฮอลล์
ผลกระทบสิ่งเจือปน
เอฟเฟ็กต์โฟโตอิเล็กทริก
เอฟเฟกต์เทอร์โมอิเล็กทริก

สารกึ่งตัวนำสามารถจำแนกได้เป็นสารกึ่งตัวนำองค์ประกอบที่ประกอบด้วยหนึ่งองค์ประกอบและสารกึ่งตัวนำที่ประกอบด้วยองค์ประกอบตั้งแต่สององค์ประกอบขึ้นไป เช่น สารกึ่งตัวนำผสมอนินทรีย์ สารกึ่งตัวนำออกไซด์ สารกึ่งตัวนำอินทรีย์ เป็นต้น นอกจากนี้ สารกึ่งตัวนำยังจัดเป็นสารกึ่งตัวนำภายในที่ไม่มีสิ่งเจือปนและสารกึ่งตัวนำที่ไม่บริสุทธิ์ ที่มีสิ่งเจือปน ด้วยการวิเคราะห์ ESR ของเซมิคอนดักเตอร์ ทำให้สามารถประเมินโครงสร้าง ความเข้มข้นของสิ่งเจือปน (ข้อบกพร่อง) การตอบสนองต่อแสง ความร้อน สนามไฟฟ้า และลักษณะการเสื่อมสภาพ

อะมอร์ฟัสซิลิกอน (a - Si) เป็นสารกึ่งตัวนำอะมอร์ฟัสที่ส่วนใหญ่ประกอบด้วยซิลิกอน ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้สำหรับเซลล์แสงอาทิตย์และทรานซิสเตอร์แบบฟิล์มบาง พันธะ Dangling (DB) มักจะตรวจพบในซิลิคอนอสัณฐาน ซึ่งหลุดออกจากพันธะ Si ซึ่งถูกครอบครองโดยอิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่ เป็นที่ทราบกันดีว่ามีความสัมพันธ์ที่ดีระหว่างประสิทธิภาพการปล่อย a - Si และจำนวนของ DBs [1] ตัวอย่างเช่น ความเข้มของการปล่อยจะลดลงเมื่อจำนวนของ DB เพิ่มขึ้น การประเมิน ESR มีประโยชน์สำหรับการทำความเข้าใจว่า DB ถูกสร้างขึ้นมากน้อยเพียงใดในกระบวนการผลิต a-Si และจำนวนการย่อยสลายที่มาพร้อมกับการสร้าง DB ที่ได้รับจากการกระตุ้นด้วยความร้อนหรือแสง
ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ESR ให้ดัชนีสำหรับการปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพของเซมิคอนดักเตอร์ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความเข้มข้นของ DB ลดลงเนื่องจากการปรับปรุงเทคโนโลยีการผลิต เป็นผลให้ตรวจจับสัญญาณ ESR จาก DB ที่อุณหภูมิห้องได้ยาก แม้ในกรณีดังกล่าว การวัดอุณหภูมิด้วยการแช่แข็ง (ES - CT 470) ก็มักจะดำเนินการ รูปที่ 1 แสดงสัญญาณ ESR ของซิลิคอน DB ที่สังเกตได้เมื่อถูกทำให้เย็นลงจากอุณหภูมิห้องเป็นอุณหภูมิแช่แข็ง