一种P型半导体材料专用测试探头制造技术

一种P型半导体材料专用测试探头，其特征是由金属探球(c)、外镀层(a)、内镀层(b)、探头手柄金属杆(f)、手柄联结螺丝(d)、探头手柄塑料壳(e)、联接线(g)所构成；结构关系是：金属探球(c)表面先镀内镀层(b)；然后再在内镀层(b)外，加镀外镀层(a)；金属探球(c)上有内螺孔，通过内螺孔和手柄联接螺丝(d)联接探头手柄金属杆(f)；探头手柄金属杆(f)外包覆探头手柄塑料壳(e)；连接线(g)一头紧固于探头手柄金属杆(f)，另头联接插头。另头联接插头。另头联接插头。

【技术实现步骤摘要】
一种P型半导体材料专用测试探头

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[0001]本专利技术属于半导体材料测试领域，是一种p型半导体材料专用测试探头。

技术介绍
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[0002]半导体材料研制、实验、加工中，经常会用到4针半导体材料测试仪，也称霍尔效应测试仪，用于测试研制出半导体材料属于P型空穴导电材料，还是N 型电子导电材料；测试电子或空穴浓度多高，迁移率多大，导电率多大等参数。霍尔效应测试仪所用探针一般是金属材料制成，这种金属材料制成的探针，适用于测试电子导电的N型半导体材料。因金属是电子导电材料，与电子导电的N 型半导体材料同类型，探针与N型材料接触是欧姆接触，可以准确测试N型材料导电率、迁移率等参数，辨别材料属性。
[0003]而当半导体材料属于空穴导电的P型材料时，因金属探针表面电子扩散到空穴导电材料表层，金属自由电子完全填充满空穴时，会在接触面形成非导电层，也即阻挡层，相当于肖特基二极管的金属半导体结，阻止电流反向流通。当空穴导电材料属于高禁带宽度材料时，反向击穿电压高达上百伏，只有微小的漏电流，测量导电率等参数是时，会出现严重偏差，即使P型材料本身可以导电，因接触面阻挡层使电流很小，研制出的p型材料，会误认为是非半导体材料，对科研、生产新研制的P型半导体材料测试时容易产生误判，使P型材料感觉难研制。生产中为解决此问题，一般是在P型材料表面加镀P型过渡层，再加镀金属电极层，以便准确测试。此种方式比较麻烦，对科研新手较难加镀好过渡层和电极层。
[0004]而对于禁带宽度较小的P型半导体，接触面反向击穿电压较低，影响较小；对于高密度空穴P型半导体材料，因接触面形成的本征层很薄，可以隧道击穿导电，形成欧姆接触，影响也不大。所以，一般半导体测试人员忽视金属探针与空穴导电P型半导体材料接触时的不同特性，对测试低密度空穴的P型材料，易产生错误测试和判断，影响P型半导体材料试制。

技术实现思路
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[0005]为解决上述这个问题，本专利技术设计出一种可以准确测试低密度空穴高禁带宽度P型半导体材料的专用测试探头，方便P型半导体材料的准确测试。
[0006]本专利技术的实施方案是：在金属探头外层加镀P型材料过渡层，改探针为球形探头，以增大与半导体材料的接触面积；P型材料过渡层由2层以上不同空穴密度材料组成，紧贴金属球面的镀膜层用高密度空穴导电材料，最外镀膜层用低密度空穴导电材料，中间再加镀几层空穴密度渐变的镀膜层。具体是在金属球外镀高密度P型半导体材料，使金属球与P型半导体层形成欧姆接触，之后再在高密度P型半导体材料外加镀多层密度渐变的低密度P型半导体材料层，最外层空穴密度最低，以使探头与被测低密度P型半导体材料接触时，不产生阻挡层。
[0007]本专利技术的P型半导体材料专用测试探头，由金属探球、高密度P型半导体材料镀层、低密度P型半导体材料渐变镀层、探头手柄、手柄绝缘外壳、探头连接线所构成。金属探球形
状可以是椭圆形、或圆柱形，以方便不同场合应用。
附图说明
[0008]图1为球形探头的P型半导体材料专用测试探头结构示意图，图1中，c为金属探球；a为外镀层；b为内镀层；d为联接螺丝；e为手柄朔料壳；f为手柄金属杆；g为探头联接线。
[0009]图2为椭圆球形探头的P型半导体材料专用测试探头结构示意图，图2中， c为椭圆金属探球；a为外镀层；b为内镀层；d为联接螺丝；e为手柄朔料壳； f为手柄金属杆。
具体实施方式
[0010]本专利技术的P型半导体材料专用测试探头，结构如附图1，其特征是：由金属探球(c)；外镀层(a)，内镀层(b)，探头手柄金属杆(f)；手柄联接螺丝(d)；探头手柄塑料壳(e)；联接线(g)所构成；结构关系是：金属探球(c)表面先镀内镀层(b)，然后再在内镀层(b)外，加镀外镀层(a)；金属探球(c) 上有内螺孔，通过内螺孔和手柄联接螺丝(d)联接探头手柄金属杆(f)；探头手柄金属杆(f)外包覆探头手柄塑料壳(e)；连接线(g)一头紧固于探头手柄金属杆(f)，另头联接插头，可插入霍尔仪插孔；内镀层(b)是采用高空穴密度P型材料，镀膜多层，密度渐变；外镀层(a)是采用低空穴密度P型材料，镀膜多层，密度渐变。
[0011]低空穴密度P型材料和高空穴密度P型材料的选材，根据工艺和性能，可选用多种半导体材料，如硅半导体、锗半导体及其他复合半导体及氧化物半导体。
[0012]金属探球(c)，其特征是：金属探球(c)外镀多层空穴密度渐变的半导体材料镀层；镀层结构是：内镀层(b)是高密度P型材料镀膜层，是空穴密度渐变的镀层构成，最内层是高密度P型层；外镀层(a)是低密度P型材料镀膜层，也是空穴密度渐变的镀层构成，最外层空穴密度最低。
[0013]本专利技术的P型半导体材料专用测试探头，其金属探球上有多层P性材料镀膜层，镀膜方式是：靠近金属探头的镀膜层是高密度空穴P型半导体材料镀层，次层空穴密度低些，再次层空穴密度再低些，以密度渐变方式镀多层，最外层是最低空穴密度层；为简略表示，粗略划分为内镀层(b)和外镀层(a)两类，每类可包含多层，空穴密度渐变。
[0014]本专利技术的P型半导体材料专用测试探头，其特征是：探球的另一种结构形状是椭圆形，其结构形式是：由金属圆柱两头加半圆球制成椭圆探球(c)；外镀高密度p型材料，再镀低密度材料层所制成；带内螺孔与金属手柄螺丝紧固链接。
[0015]椭圆形探头手柄与联接线的连接关系同球形探头；椭圆探球(c)的外层镀膜方式同球形探头。
[0016]本专利技术的P型半导体材料专用测试探头，其另一种结构形状是椭圆球形，如附图2.连接关系与附图1所述相同，不同之处是将球形改成椭圆球形，以适用不同应用场合。
[0017]本专利技术的P型半导体材料专用测试探头，其特征是：金属探头与探头手柄有多种联结方式，其另一种连接方式是：金属探球上带螺丝杆，探头手柄上带螺孔，通过螺丝杆和螺孔联结金属探头和探头手柄。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种P型半导体材料专用测试探头，其特征是：由金属探球(c)；外镀层(a)，内镀层(b)，探头手柄金属杆(f)；手柄联接螺丝(d)；探头手柄塑料壳(e)；联接线(g)所构成；结构关系是：金属探球(c)表面先镀内镀层(b)；然后再在内镀层(b)外，加镀外镀层(a)；金属探球(c)上有内螺孔，通过内螺孔和手柄联接螺丝(d)联接探头手柄金属杆(f)；探头手柄金属杆(f)外包覆探头手柄塑料壳(e)；连接线(g)一头紧固于探头手柄金属杆(f)，连接线(g)另头联结有插头，可插入霍尔仪插孔；内镀层(b)是采用高空穴密度P型材料，镀膜多层，密度渐变；外镀层(a)是采用低空穴密度P型材料，镀膜多层，密度...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑五星，郑惠中，
申请(专利权)人：焦作市常通电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：