Методи розробки комп’ютерних засобів для вимірюівння та аналізу електричних властивостей напівпровідникових плівок

Autor: Dunets, Roman, Dzundza, Bogdan, Deichakivskyi, Mykhailo, Mandzyuk, Volodymyr, Terletsky, Andrii, Poplavskyi, Omelian
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Східно-Європейський журнал передових технологій; Том 1, № 9 (103) (2020): Інформаційно-керуючі системи; 32-38
Восточно-Европейский журнал передовых технологий; Том 1, № 9 (103) (2020): Информационно-управляющие системы; 32-38
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 1, № 9 (103) (2020): Information and controlling system; 32-38
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: The method is presented and computer tools of automated measurement of electrical parameters and experimental data processing are developed, taking into account models for describing physical processes that determine the operating characteristics of semiconductor material. The possibility of automated investigation of the quality and ohmicity of contacts is realized, which significantly improves the reliability of the data obtained.Methods and features of software processing of automated research results are considered using the models that allow taking into account the effect of surface, structure and thickness of the sample on the electrical properties of semiconductor films.Experimental studies of a series of n-PbTe thin films are carried out and the efficiency of the developed tools and methods of processing scientific data using the described methods of experimental data analysis is shown. Based on the simulation, the electrical parameters of the surface layers were determined and the effect of the surface and grain boundary mechanisms of charge carrier scattering on the electrical parameters of the films was separated. The surface mobility of the charge carriers is approximately 3 times less than the mobility in the bulk material, which indicates the dominance of the diffuse scattering of charge carriers on the surface of the thin-film samples despite the high reflectance coefficient (0.4). Taking into account the effect of the surface and the boundaries of the grains, it is possible to choose the technological modes and duration of spraying to obtain a semiconductor material with the desired properties.As a result of using the developed tools, it was possible to significantly reduce the complexity of the process of measuring the basic electrical parameters of semiconductor materials, processing the experimental results, to improve the accuracy of the results obtained
Представлена методика и разработаны компьютерные средства автоматизированного измерения электрических параметров и обработки полученных экспериментальных данных с учетом моделей описания физических процессов, определяющих эксплуатационные характеристики полупроводникового материала. Реализована возможность автоматизированного исследования качества и омичности контактов, что значительно повышает надежность полученных данных.Рассмотрены методы и особенности программной обработки результатов автоматизированных исследований с помощью моделей, которые дают возможность учесть влияние поверхности и структуры и толщины образца на электрические свойства полупроводниковых пленок.Проведены экспериментальные исследования серии тонких пленок n-PbTe и показана эффективность разработанных средств и методик обработки научных данных с применением описанных методик анализа экспериментальных данных. На основе моделирования определены электрические параметры приповерхностных слоев, разделены влияние поверхностного и зернограничного механизмов рассеяния носителей заряда на электрические параметры пленок, при этом поверхностная подвижность носителей заряда примерно в 3 раза меньше подвижности в объеме материала, несмотря на высокой коэффициент зеркальности (0, 4) указывает на доминирование диффузного рассеяния носителей заряда на поверхности исследуемых тонкопленочных образцов. Учет влияния поверхности и границ зерен дает возможность выбрать технологические режимы и продолжительность напыления для получения полупроводникового материала с нужными свойствами.В результате использования разработанных средств удалось значительно уменьшить трудоемкость процесса измерения основных электрических параметров полупроводниковых материалов, обработки полученных экспериментальных результатов, повысить точность полученных результатов
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
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: