Методи розробки комп’ютерних засобів для вимірюівння та аналізу електричних властивостей напівпровідникових плівок
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.195253Ключові слова:
комп’ютерні засоби, автоматизація, алгоритми мінімізації, контакти, електричні властивостіАнотація
Представлено методику та розроблено комп’ютерні засоби автоматизованого вимірювання електричних параметрів та обробки отриманих експериментальних даних із врахуванням моделей опису фізичних процесів, які визначають експлуатаційні характеристики напівпровідникового матеріалу. Реалізована можливість автоматизованого дослідження якості та омічності контактів, що значно підвищує надійність отриманих даних.
Розглянуто методи і особливості програмної обробки результатів автоматизованих досліджень за допомогою моделей, які дають можливість врахувати вплив поверхні та структури і товщини зразка на електричні властивості напівпровідникових плівок.
Проведено експериментальні дослідження серії тонких плівок n-PbTe та показано ефективність розроблених засобів і методик обробки наукових даних із застосуванням описаних методик аналізу експериментальних даних. На основі моделювання визначено електричні параметри приповерхневих шарів, розділено вплив поверхневого та зернограничного механізмів розсіювання носіїв заряду на електричні параметри плівок, при цьому поверхнева рухливість носіїв заряду приблизно в 3 рази менша рухливості в об’ємі матеріалу, що незважаючи на високій коефіцієнт дзеркальності (0,4) вказує на домінування дифузного розсіювання носіїв заряду на поверхні досліджуваних тонкоплівкових зразків. Врахування впливу поверхні та меж зерен дає можливість вибрати технологічні режими та тривалість напилення для отримання напівпровідникового матеріалу з потрібними властивостями.
В результаті використання розроблених засобів вдалося значно зменшити трудомісткість процесу вимірювання основних електричних параметрів напівпровідникових матеріалів, обробки отриманих експериментальних результатів, підвищити точність отриманих результатів
Посилання
- Jones, R. O., Gunnarsson, O. (1989). The density functional formalism, its applications and prospects. Reviews of Modern Physics, 61 (3), 689–746. doi: https://doi.org/10.1103/revmodphys.61.689
- Naidych, B. P. (2018). Calculation of the Stability and Rebuilding of the Crystal Surface Within DFT-Calculations. Physics and Chemistry of Solid State, 19 (3), 254–257. doi: https://doi.org/10.15330/pcss.19.3.254-257
- Novosyadlyj, S., Dzundza, B., Gryga, V., Novosyadlyj, S., Kotyk, M., Mandzyuk, V. (2017). Research into constructive and technological features of epitaxial gallium-arsenide structures formation on silicon substrates. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (5 (87)), 54–61. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.104563
- Ruvinskii, M. A., Kostyuk, O. B., Dzundza, B. S., Yaremiy, I. P., Mokhnatskyi, M. L. (2017). Kinetic Phenomena and Thermoelectric Properties of Polycrystalline Thin Films Based on PbSnAgTe Compounds. Journal of Nano- and Electronic Physics, 9 (5), 05004-1–05004-6. doi: https://doi.org/10.21272/jnep.9(5).05004
- De Boor, J., Müller, E. (2013). Data analysis for Seebeck coefficient measurements. Review of Scientific Instruments, 84 (6), 065102. doi: https://doi.org/10.1063/1.4807697
- Glinchenko, A. S., Komarov, V. A., Tronin, O. A. (2012 Computer spectral measurements and their applications. Uspehi sovremennoy radioelektroniki, 9, 025–028.
- Iermolenko, Iе. O. (2014). Classification of methods for measuring current-voltage characteristics of semiconductor devices. Tehnologiya i konstruirovanie v elektronnoy apparature, 2-3, 3–11. doi: https://doi.org/10.15222/tkea2014.2-3.03
- Sondheimer, E. H. (1950). The Influence of a Transverse Magnetic Field on the Conductivity of Thin Metallic Films. Physical Review, 80 (3), 401–406. doi: https://doi.org/10.1103/physrev.80.401
- Saliy, Ya. P., Freik, I. M. (2004). Elektrotekhnichna model elektroprovidnosti tonkykh polikrystalichnykh plivok PbTe. Fizyka i khimiya tverdoho tila, 5 (1), 94–95.
- Petritz, R. L. (1958). Theory of an Experiment for Measuring the Mobility and Density of Carriers in the Space-Charge Region of a Semiconductor Surface. Physical Review, 110 (6), 1254–1262. doi: https://doi.org/10.1103/physrev.110.1254
- Kogut, I. T., Holota, V. I., Druzhinin, A., Dovhij, V. V. (2016). The Device-Technological Simulation of Local 3D SOI-Structures. Journal of Nano Research, 39, 228–234. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/jnanor.39.228
- Tsibanov, V. V. Programma minimizatsii funktsii mnogih peremennyh metodom deformiruemogo mnogogrannika (po Nelderu i Midu). doi: http://doi.org/10.13140/RG.2.2.31221.88803
- Ruvinskii, M. A., Kostyuk, O. B., Dzundza, B. S., Makovyshyn, V. I. (2017). The Influence of Surface on Scattering of Carriers and Kinetic Effects in n-PBTE Films. Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 15 (2), 277–288. doi: https://doi.org/10.15407/nnn.15.02.0277
- Tellier, C. R., Rabel, M., Tosser, A. J. (1978). Hall coefficient of thin films in a mean free path model. Journal of Physics F: Metal Physics, 8 (11), 2357–2365. doi: https://doi.org/10.1088/0305-4608/8/11/019
- Khokhlov, D. (2003). Lead Chalcogenides: Physics and Applications. Taylor & Frencis.
- Dzundza, B. S. (2018). Automated Hardware-Softw are System for Measurement of Thermoelectric Parameters of Semiconductor Materials. Journal of Thermoelectricity, 5, 5–12.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Roman Dunets, Bogdan Dzundza, Mykhailo Deichakivskyi, Volodymyr Mandzyuk, Andrii Terletsky, Omelian Poplavskyi
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
