一种GaSb基外延膜电学性能的测试方法技术

本发明专利技术提出了一种GaSb基外延膜电学性能的测试方法，包括：S10，在GaSb衬底生长薄膜层后，在薄膜层上生长高掺层，获得测试样品；S20，将测试样品划片制样得到待测样品；S30，配置电解液，并将电解液装入电化学测试系统；S40，开启电化学测试系统，并进行配置设置；S50，对待测样品的两个电极加电压，获得测试曲线，选择测试参数，并输入预设测试配置值；S60，开始测试，电解液不断对待测样品进行腐蚀，通过实时测得的电压

【技术实现步骤摘要】
一种GaSb基外延膜电学性能的测试方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种GaSb基外延膜电学性能的测试方法。

技术介绍

[0002]碲镉汞探测器是目前主要的红外探测器，该探测器性能优异，但是衬底昂贵导致探测器成本较高，难以在各领域广泛应用。锑基超晶格红外探测器是近十年来快速发展并进入应用的一种新型红外探测器。锑基超晶格红外探测器通过能带工程可以响应从近红外到短波红外、中波红外、长波红外和远红外的光辐射，并能有效抑制俄歇复合，提高红外探测器性能和工作温度。另外，由于锑基材料成本低、稳定性和均匀性好，被认为是制造新一代红外焦平面探测器的最优选材料之一。
[0003]由于晶格常数相近，GaSb是新型锑基材料外延生长的理想衬底。为了提升探测器性能，需要准确控制GaSb衬底上外延生长的探测器材料的电学性能。通常GaSb衬底为n型导电材料，导致无法采用常规霍尔测试方法对GaSb衬底上生长的薄膜材料进行电学性能测试，需要一种测试方法准确表征GaSb衬底上外延膜的电学性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是如何准确测试GaSb衬底上外延膜的电学性能，本专利技术提出一种GaSb基外延膜电学性能的测试方法。
[0005]根据本专利技术实施例的GaSb基外延膜电学性能的测试方法，包括：
[0006]S10，在GaSb衬底生长薄膜层后，在所述薄膜层上生长高掺层，获得测试样品；
[0007]S20，将所述测试样品划片制样得到待测样品；
[0008]S30，配置电解液，并将所述电解液装入电化学测试系统；
[0009]S40，开启所述电化学测试系统，并进行配置设置；
[0010]S50，对待测样品的两个电极加电压，获得测试曲线，选择测试参数，并输入预设测试配置值；
[0011]S60，开始测试，电解液不断对待测样品进行腐蚀，通过实时测得的电压
‑
电容值计算得到对应位置的载流子类型和载流子浓度。
[0012]根据本专利技术的一些实施例，步骤S10中，在分子束外延生长腔室内生长所述高掺层，生长方式采用原位掺杂。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述高掺层为掺杂浓度在1
×
10
18
/cm3～9
×
10
18
/cm3范围的GaSb。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，步骤S20中，所述待测样品的面积不小于1cm2。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，步骤S20中，得到待测样品后，将所述待测样品放入封闭样品盒中。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，步骤S30中，使用乙二胺四乙酸二钠、纯水、无水乙二胺配制所述电解液。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，步骤S40中，进行的配置设置包括：选择材料类别、测试材料表面电阻值及选择配置的电解液。
[0018]根据本专利技术的一些实施例，步骤S50中，输入的预设测试配置值包括：根据薄膜层和高掺层的厚度输入目标深度和步进距离。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，所述薄膜层为单层或多层，所述薄膜层为n型薄膜材料或p型薄膜材料。
[0020]根据本专利技术的一些实施例，所述薄膜层为以下中的一种或多种：GaSb、InAs及InAsSb。
[0021]本专利技术具有如下有益效果：
[0022]采用以上方法可准确测试GaSb衬底上生长的薄膜探测器材料的电学性能(导电类型、载流子浓度等)，通过设定腐蚀深度可测试单层或多层外延膜，不受GaSb衬底电学性能的影响。
附图说明
[0023]图1为根据本专利技术实施例的GaSb基外延膜电学性能的测试方法流程图；
[0024]图2为根据本专利技术实施例的GaSb衬底上薄膜材料示意图；
[0025]图3为根据本专利技术实施例的GaSb衬底上外延的Sb基薄膜材料的测试结果示意图。
具体实施方式
[0026]为更进一步阐述本专利技术为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本专利技术进行详细说明如后。
[0027]本专利技术中说明书中对方法流程的描述及本专利技术说明书附图中流程图的步骤并非必须按步骤标号严格执行，方法步骤是可以改变执行顺序的。而且，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
[0028]对衬底上外延生长的薄膜探测器材料进行电学性能测试，通常采用霍尔测试方法，但是GaSb衬底为n型导电材料，并且厚度远远大于薄膜材料厚度，采用常规霍尔测试获得结果为衬底与薄膜电学性能的综合结果，难以准确获得独立的薄膜材料电学性能。
[0029]为解决上述难题，本专利技术提供一种测试方法，可以准确测试GaSb衬底上外延膜的电学性能。本专利技术提供的技术方案如下：
[0030]如图1所示，根据本专利技术实施例的GaSb基外延膜电学性能的测试方法，包括：
[0031]S10，在GaSb衬底生长薄膜层后，在薄膜层上生长高掺层，获得测试样品；
[0032]根据本专利技术的一些实施例，步骤S10中，在分子束外延生长腔室内生长高掺层，生长方式采用原位掺杂。在本专利技术的一些实施例中，高掺层为掺杂浓度在1
×
10
18
/cm3～9
×
10
18
/cm3范围的GaSb。
[0033]S20，将测试样品划片制样得到待测样品；
[0034]根据本专利技术的一些实施例，步骤S20中，待测样品的面积不小于1cm2。
[0035]在本专利技术的一些实施例中，步骤S20中，得到待测样品后，将待测样品放入封闭样品盒中，以减少暴露大气时间，防止样品表面氧化。
[0036]S30，配置电解液，并将电解液装入电化学测试系统；
[0037]根据本专利技术的一些实施例，步骤S30中，使用乙二胺四乙酸二钠、纯水、无水乙二胺配制电解液。
[0038]S40，开启电化学测试系统，并进行配置设置；
[0039]在本专利技术的一些实施例中，步骤S40中，进行的配置设置包括：选择材料类别、测试材料表面电阻值及选择配置的电解液。
[0040]S50，对待测样品的两个电极加电压，获得测试曲线，选择测试参数，并输入预设测试配置值；
[0041]根据本专利技术的一些实施例，步骤S50中，测试曲线为IV曲线，获得IV曲线后，在线性区选择电压为零的点，作为后续进行测试的点，并选定浓度区间。输入的预设测试配置值包括：根据薄膜层和高掺层的厚度输入目标深度和步进距离。
[0042]S60，开始测试，电解液不断对待测样品进行腐蚀，通过实时测得的电压
‑
电容值计算得到对应位置的载流子类型和载流子浓度。
[0043]在本专利技术的一些实施例中，薄膜层为单层或多层，薄膜层为n型薄膜材料或p型薄膜材料。
[0044]根据本专利技术的一些实施例，薄膜层为以下中的一种或多种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GaSb基外延膜电学性能的测试方法，其特征在于，包括：S10，在GaSb衬底生长薄膜层后，在所述薄膜层上生长高掺层，获得测试样品；S20，将所述测试样品划片制样得到待测样品；S30，配置电解液，并将所述电解液装入电化学测试系统；S40，开启所述电化学测试系统，并进行配置设置；S50，对待测样品的两个电极加电压，获得测试曲线，选择测试参数，并输入预设测试配置值；S60，开始测试，电解液不断对待测样品进行腐蚀，通过实时测得的电压
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电容值计算得到对应位置的载流子类型和载流子浓度。2.根据权利要求1所述的GaSb基外延膜电学性能的测试方法，其特征在于，步骤S10中，在分子束外延生长腔室内生长所述高掺层，生长方式采用原位掺杂。3.根据权利要求1所述的GaSb基外延膜电学性能的测试方法，其特征在于，所述高掺层为掺杂浓度在1
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/cm3～9
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/cm3范围的GaSb。4.根据权利要求1所述的GaSb基外延膜电学性能的测试方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢伟荣，李乾，胡雨农，折伟林，刘铭，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十一研究所，
类型：发明
国别省市：