JPH04332148A - 高分解能ｉｃｔｓ測定装置 - Google Patents
高分解能ｉｃｔｓ測定装置Info
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- JPH04332148A JPH04332148A JP12833791A JP12833791A JPH04332148A JP H04332148 A JPH04332148 A JP H04332148A JP 12833791 A JP12833791 A JP 12833791A JP 12833791 A JP12833791 A JP 12833791A JP H04332148 A JPH04332148 A JP H04332148A
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- Japan
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- capacitance
- electronic computer
- transient
- icts
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体中に含まれる深
い準位の測定方法の改良に関し、複数の特性の近い準位
をよりはっきり、かつ簡単に分離できるよにしたもので
ある。
い準位の測定方法の改良に関し、複数の特性の近い準位
をよりはっきり、かつ簡単に分離できるよにしたもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体結晶中の深い準位の測定法
中、最も感度が高い方法として、Ｄ．Ｖ．Ｌａｎｇ〔Ｊ
．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．４５，３０２３ （１９７４）
〕によって発明されたＤＬＴＳ（Ｄｅｅｐ Ｌｅｖ
ｅｌ ＴｒａｎｓｉｅｎｔＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ
）法がある。この方法は、半導体にショットキー接合や
ｐｎ接合を形成し、被測定試料の半導体結晶にパルス電
界を印加して結晶中の捕獲準位（トラップ）の電子或い
は正孔の占有率を変化させて、その準位によるキャリヤ
放出の過渡応答の温度変化を容量或いは電流の変化とし
てとらえるものであり、半導体結晶中の深い準位を調べ
るには非常に有用な方法である。
中、最も感度が高い方法として、Ｄ．Ｖ．Ｌａｎｇ〔Ｊ
．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．４５，３０２３ （１９７４）
〕によって発明されたＤＬＴＳ（Ｄｅｅｐ Ｌｅｖ
ｅｌ ＴｒａｎｓｉｅｎｔＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ
）法がある。この方法は、半導体にショットキー接合や
ｐｎ接合を形成し、被測定試料の半導体結晶にパルス電
界を印加して結晶中の捕獲準位（トラップ）の電子或い
は正孔の占有率を変化させて、その準位によるキャリヤ
放出の過渡応答の温度変化を容量或いは電流の変化とし
てとらえるものであり、半導体結晶中の深い準位を調べ
るには非常に有用な方法である。
【０００３】ＤＬＴＳ法と全く等価なデータが得られる
のが、大串ら「Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．１９． Ｌ３
３５ （１９８０）」によって提案されたＩＣＴＳ（Ｉ
ｓｏｔｈｅｒｍａｌＣａｐａｃｉｔａｎｃｅ Ｔｒａ
ｎｓｉｅｎｔ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）法で、こ
の方法では一定温度における過渡容量変化の微分を取る
方法で、このＩＣＴＳ法はＤＬＴＳ法より測定時間が速
いため、半導体結晶中の深い準位を効率よく調べるには
非常に有用な方法である。
のが、大串ら「Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．１９． Ｌ３
３５ （１９８０）」によって提案されたＩＣＴＳ（Ｉ
ｓｏｔｈｅｒｍａｌＣａｐａｃｉｔａｎｃｅ Ｔｒａ
ｎｓｉｅｎｔ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）法で、こ
の方法では一定温度における過渡容量変化の微分を取る
方法で、このＩＣＴＳ法はＤＬＴＳ法より測定時間が速
いため、半導体結晶中の深い準位を効率よく調べるには
非常に有用な方法である。
【０００４】図５は従来の容量ＩＣＴＳ法の概略を示す
ブロック図である。同図に示すように例えばｐｎ接合ま
たはショットキーバリヤ接合の試料１にパルス発生器２
により負バイアスの駆動パルスを印加して得られた空乏
層の電気容量の変化から前記半導体中の深い準位の情報
を測定する装置である。前記試料の空乏層に基づく電気
容量の時間的変化Ｃ（ｔ）を過渡容量計３により電圧の
変化として取り出し、シンクロスコープ４で電気容量の
時間的変化を確認する。一方この電気容量の過渡的変化
のアナログ信号をＡ／Ｄコンバータ５を通してディジタ
ル信号に変換し、これをインターフェース６を介在して
、過渡現象解析用の電子計算機７に記録させ、電気容量
の時間的変化をディジタルデータＳ（ｔ）として過渡現
象用電子計算機７から出力し、関数変換用電子計算機８
に入力される。この入力信号は、電子計算機８の内部の
１回微分装置によりＳ′（Ｔ）＝ｄＳ（ｔ）／ｄｔなる
ディジタル信号に変換され、続いて掛け算装置により信
号Ｓ′（ｔ）がＦ１ （ｔ）＝ｔ×Ｓ′（ｔ）なるディ
ジタル信号に変換される。関数変換用電子計算機８の出
力信号はディスプレイ装置９に測定結果を表示できるよ
うに構成する。このように従来から用いられているＩＣ
ＴＳ装置は、電気容量の時間変化信号をディジタル的に
処理する過渡現象解析用電子計算機７並びに関数変換用
電子計算機８の部分で取り扱われている。
ブロック図である。同図に示すように例えばｐｎ接合ま
たはショットキーバリヤ接合の試料１にパルス発生器２
により負バイアスの駆動パルスを印加して得られた空乏
層の電気容量の変化から前記半導体中の深い準位の情報
を測定する装置である。前記試料の空乏層に基づく電気
容量の時間的変化Ｃ（ｔ）を過渡容量計３により電圧の
変化として取り出し、シンクロスコープ４で電気容量の
時間的変化を確認する。一方この電気容量の過渡的変化
のアナログ信号をＡ／Ｄコンバータ５を通してディジタ
ル信号に変換し、これをインターフェース６を介在して
、過渡現象解析用の電子計算機７に記録させ、電気容量
の時間的変化をディジタルデータＳ（ｔ）として過渡現
象用電子計算機７から出力し、関数変換用電子計算機８
に入力される。この入力信号は、電子計算機８の内部の
１回微分装置によりＳ′（Ｔ）＝ｄＳ（ｔ）／ｄｔなる
ディジタル信号に変換され、続いて掛け算装置により信
号Ｓ′（ｔ）がＦ１ （ｔ）＝ｔ×Ｓ′（ｔ）なるディ
ジタル信号に変換される。関数変換用電子計算機８の出
力信号はディスプレイ装置９に測定結果を表示できるよ
うに構成する。このように従来から用いられているＩＣ
ＴＳ装置は、電気容量の時間変化信号をディジタル的に
処理する過渡現象解析用電子計算機７並びに関数変換用
電子計算機８の部分で取り扱われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＤＬＴＳ法と同じよう
に、ＩＣＴＳ法はその分解能が有限であるので、活性化
エネルギー或いはトラップ断面積の近い複数の準位の分
離はある程度以上難しくなる。本発明者らはこの問題点
を解決することを目的として、新しいデータ処理法を発
明し、ＩＣＴＳ法の分解能を向上させたものである。
に、ＩＣＴＳ法はその分解能が有限であるので、活性化
エネルギー或いはトラップ断面積の近い複数の準位の分
離はある程度以上難しくなる。本発明者らはこの問題点
を解決することを目的として、新しいデータ処理法を発
明し、ＩＣＴＳ法の分解能を向上させたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は以上の欠点を克
服するために、従来のＩＣＴＳ法の分解能を向上させる
ことを目的として、新しいＩＣＴＳ測定原理による装置
を提供することにある。
服するために、従来のＩＣＴＳ法の分解能を向上させる
ことを目的として、新しいＩＣＴＳ測定原理による装置
を提供することにある。
【０００７】本発明の特徴とする所は下記の通りである
。 第１発明 半導体のｐｎ接合またはショットキーバリヤ接合の空乏
層の電気容量の変化から前記半導体中の深い準位の情報
を測定する装置において、前記電気容量の時間的変化を
ディジタル的に波形解析する電子計算機をもった測定部
分と前記電気容量の時間的変化のディジタル信号を適当
な関数に変換する電子計算機をもった測定部分とを備え
たことを特徴とするＩＣＴＳ測定装置の分解能を向上さ
せる装置。
。 第１発明 半導体のｐｎ接合またはショットキーバリヤ接合の空乏
層の電気容量の変化から前記半導体中の深い準位の情報
を測定する装置において、前記電気容量の時間的変化を
ディジタル的に波形解析する電子計算機をもった測定部
分と前記電気容量の時間的変化のディジタル信号を適当
な関数に変換する電子計算機をもった測定部分とを備え
たことを特徴とするＩＣＴＳ測定装置の分解能を向上さ
せる装置。
【０００８】第２発明
ｐｎ接合またはショットキバリヤ接合の半導体試料の空
乏層の電気容量の変化から前記半導体の深い準位の情報
を測定する装置であって、前記試料に負のバイアス駆動
パルスを印加するパルス発生器と、前記試料の空乏層に
基づく電気容量の時間的変化として取り出す過渡容量計
と、前記過渡容量計の出力を電気容量の時間的変化とし
て表示するシンクロスコープと、試料の温度をコントロ
ール温度コントロールと、前記過渡容量計よりの電気容
量の過渡的変化のアナログ信号をＡ／Ｄコンバータを通
してディジタル信号に変換し、これをインターフェース
を介して過渡現象解析用電子計算機記録させるＩＣＴＳ
法による測定部を具備するものにおいて、前記電気容量
の時間変化信号をディジタル的に処理する関数変換用電
子計算機をもった測定部を備え、該関数変換用電子計算
機は少くともｎ回微分装置と掛算装置を具備することを
特徴とする高分解能ＩＣＴＳ測定装置。
乏層の電気容量の変化から前記半導体の深い準位の情報
を測定する装置であって、前記試料に負のバイアス駆動
パルスを印加するパルス発生器と、前記試料の空乏層に
基づく電気容量の時間的変化として取り出す過渡容量計
と、前記過渡容量計の出力を電気容量の時間的変化とし
て表示するシンクロスコープと、試料の温度をコントロ
ール温度コントロールと、前記過渡容量計よりの電気容
量の過渡的変化のアナログ信号をＡ／Ｄコンバータを通
してディジタル信号に変換し、これをインターフェース
を介して過渡現象解析用電子計算機記録させるＩＣＴＳ
法による測定部を具備するものにおいて、前記電気容量
の時間変化信号をディジタル的に処理する関数変換用電
子計算機をもった測定部を備え、該関数変換用電子計算
機は少くともｎ回微分装置と掛算装置を具備することを
特徴とする高分解能ＩＣＴＳ測定装置。
【０００９】第３発明
前記関数変換用電子計算機は関数発生装置と、ｎ回微分
装置と掛算装置とを具備する請求項２記載の高分解能Ｉ
ＣＴＳ測定装置。
装置と掛算装置とを具備する請求項２記載の高分解能Ｉ
ＣＴＳ測定装置。
【００１０】新たに改良したＩＣＴＳ法は、試料の空乏
層に基づく電気容量の時間的変化Ｃ（ｔ）のアナログ信
号をディジタル信号に変換した後、過渡現象解析用の電
子計算機に記録させ、続いて関数変換用電子計算機で電
気容量の時間的変化のディジタル信号Ｓ（ｔ）を１回微
分し、さらに時間ｔを掛け算したディジタル信号Ｆ１
（ｔ）＝ｔ×ｄＳ（ｔ）／ｄｔを得るところは従来法と
類似している。新ＩＣＴＳ法では、この電子計算機内の
関数変換装置内にさらに関数発生装置、ｎ回微分装置、
並びに掛け算装置を設けて、改良されたディジタル信号
を発生することにより、複数の深い欠陥準位の分解能を
飛躍的に向上させる測定部分を備えたことを特徴とする
。
層に基づく電気容量の時間的変化Ｃ（ｔ）のアナログ信
号をディジタル信号に変換した後、過渡現象解析用の電
子計算機に記録させ、続いて関数変換用電子計算機で電
気容量の時間的変化のディジタル信号Ｓ（ｔ）を１回微
分し、さらに時間ｔを掛け算したディジタル信号Ｆ１
（ｔ）＝ｔ×ｄＳ（ｔ）／ｄｔを得るところは従来法と
類似している。新ＩＣＴＳ法では、この電子計算機内の
関数変換装置内にさらに関数発生装置、ｎ回微分装置、
並びに掛け算装置を設けて、改良されたディジタル信号
を発生することにより、複数の深い欠陥準位の分解能を
飛躍的に向上させる測定部分を備えたことを特徴とする
。
【００１１】
【作用】本発明の方法の原理について述べる。ＤＬＴＳ
法と同じように、ＩＣＴＳ法は次の関数を基礎として考
える。
法と同じように、ＩＣＴＳ法は次の関数を基礎として考
える。
【数１】
ここで、Ａｉ は時間ｔに依存しない量である。τｉ
はｉ番目準位が存在するときの空乏層容量の過渡時定数
である。 １／τ＝γσＴ２ ＥＸＰ（−ＥＴ ／ＫＴ）・・・
（２）ここで、γは定数、Ｔは温度、σとＥＴ はそれ
ぞれ深い準位のトラップ断面積と活性化エネルギーであ
る。本方法の問題点を強調するため、各準位のＡｉ は
同じにする。そして、従来提案されたＩＣＴＳ信号はＦ
１（ｔ）＝ｔ（ｄＳ／ｄｔ） ・・・ （３）で
ある。
はｉ番目準位が存在するときの空乏層容量の過渡時定数
である。 １／τ＝γσＴ２ ＥＸＰ（−ＥＴ ／ＫＴ）・・・
（２）ここで、γは定数、Ｔは温度、σとＥＴ はそれ
ぞれ深い準位のトラップ断面積と活性化エネルギーであ
る。本方法の問題点を強調するため、各準位のＡｉ は
同じにする。そして、従来提案されたＩＣＴＳ信号はＦ
１（ｔ）＝ｔ（ｄＳ／ｄｔ） ・・・ （３）で
ある。
【００１２】この方法の分解能はＤＬＴＳ法と同じ程度
で、高くない。その分解能を向上させるため、本発明で
は二つの方法を提案する。次に、それぞれについて説明
する。
で、高くない。その分解能を向上させるため、本発明で
は二つの方法を提案する。次に、それぞれについて説明
する。
【００１３】「方法１」式 （１）の関数Ｓをｎ（ｎ＞
１）回微分して、また時間ｔのｎ乗を掛けると次のよう
になる。
１）回微分して、また時間ｔのｎ乗を掛けると次のよう
になる。
【数２】
Ｆｎ の値を正に保つため、（−１）ｎ を掛けること
にした。この式を用いて、新しい方法の分解能を評価す
ることができる。まず、単一準位の場合の計算結果を第
１図に示した。微分の回数は多いほど、ＩＣＴＳスぺク
トルの半値幅が狭くなることが分かる。さらに、活性化
エネルギーの近い二つ準位がある場合について計算し、
その結果を第２図に示した。従来の方法で分離できない
程度のスぺクトルは、本方法で分離できて、しかも、微
分の回数が多いほど、その分解能は一層上がることが分
かった。深い準位の活性化エネルギーを決定するため、
時定数τを求める必要がある。そのため、式ｄＦｎ ／
ｄτｉ ＝０により、τとｔの関係が次のように得られ
た。 τｉ ＝ｔ／ｎ ・・・ （５）ここで、ｎ
は微分の回数である。微分の回数は多ければ、スぺクト
ルはｔの増加の方向に移動することが分かる。
にした。この式を用いて、新しい方法の分解能を評価す
ることができる。まず、単一準位の場合の計算結果を第
１図に示した。微分の回数は多いほど、ＩＣＴＳスぺク
トルの半値幅が狭くなることが分かる。さらに、活性化
エネルギーの近い二つ準位がある場合について計算し、
その結果を第２図に示した。従来の方法で分離できない
程度のスぺクトルは、本方法で分離できて、しかも、微
分の回数が多いほど、その分解能は一層上がることが分
かった。深い準位の活性化エネルギーを決定するため、
時定数τを求める必要がある。そのため、式ｄＦｎ ／
ｄτｉ ＝０により、τとｔの関係が次のように得られ
た。 τｉ ＝ｔ／ｎ ・・・ （５）ここで、ｎ
は微分の回数である。微分の回数は多ければ、スぺクト
ルはｔの増加の方向に移動することが分かる。
【００１４】「方法２」方法２は方法１のやり方をふま
えて、かつ、新しい関数を考える。
えて、かつ、新しい関数を考える。
【数３】
ｎ回微分して、またｔｎ を掛けて、次のようになる。
【数４】
信号Ｈ（ｔ）を正にするため、（−１）ｎ を掛ける。
方法２の分解能を評価するため、式 （６）を用いてｎ
＝０，１，２及び３（零次、一次、二次及び三次微分に
相当）の時のスぺクトルを計算して、その結果を第３図
に示している。第３図においてＨ０ ，Ｈ１ ，Ｈ２
，Ｈ３ は零次、一次、二次及び三次の信号（Ｈ）を示
す。微分の回数が多いほど、スぺクトルの半値幅は狭く
なる。さらに、活性化エネルギーの近い二つの準位は同
時に存在する場合についても計算を行ったが、その結果
は第２図に示す通りである。第２図において、Ｈ１ ，
Ｈ２ は一次及び二次の信号（Ｈ）を示す。第２図より
微分の回数の増加につれて、分解能が高くなることが分
かる。
＝０，１，２及び３（零次、一次、二次及び三次微分に
相当）の時のスぺクトルを計算して、その結果を第３図
に示している。第３図においてＨ０ ，Ｈ１ ，Ｈ２
，Ｈ３ は零次、一次、二次及び三次の信号（Ｈ）を示
す。微分の回数が多いほど、スぺクトルの半値幅は狭く
なる。さらに、活性化エネルギーの近い二つの準位は同
時に存在する場合についても計算を行ったが、その結果
は第２図に示す通りである。第２図において、Ｈ１ ，
Ｈ２ は一次及び二次の信号（Ｈ）を示す。第２図より
微分の回数の増加につれて、分解能が高くなることが分
かる。
【００１５】スぺクトルの最大値から準位のτを確定す
るため、ｔとτの関係を推定する必要がある。ｄＨ（ｔ
）＝０により、次の関係が得られる。 （ｎ−Ｋ）ＥＸＰ（−Ｋ）− （ｎ−Ｋβ）ＥＸＰ（−βＫ）＝０ ・・・ （
８）ここで、Ｋ＝ｔ／τ０ である。
るため、ｔとτの関係を推定する必要がある。ｄＨ（ｔ
）＝０により、次の関係が得られる。 （ｎ−Ｋ）ＥＸＰ（−Ｋ）− （ｎ−Ｋβ）ＥＸＰ（−βＫ）＝０ ・・・ （
８）ここで、Ｋ＝ｔ／τ０ である。
【００１６】Ｋとβの関係は第４図に示す通りである。
例えば、ｎ＝２の場合、β＝２の時、Ｋ＝２．２６３
、即ち、τ＝０．４４２ｔ。言い替えれば、スぺクトル
の最大値に対応する時間ｔの０．４４２ 倍はτの値で
ある。
、即ち、τ＝０．４４２ｔ。言い替えれば、スぺクトル
の最大値に対応する時間ｔの０．４４２ 倍はτの値で
ある。
【００１７】「方法１と方法２の比較」二つの方法とも
、微分の回数の増加によって、分解能が上がる。しかし
、解析により方法２で（ｎ−１）回微分の分解能は方法
１でｎ回微分の分解能とほぼ同じである。例えば、方法
２で微分しない時の分解能は方法１で一回微分後の分解
能と同じである。第２図に示しているスぺクトル３と２
の分解能はほぼ同じで、これは方法２で一回微分及び方
法１で二回微分の場合である。周知のように、微分の回
数が多いほど、雑音からの影響が大きくなるので、なる
べく少ない微分の回数で高分解能を得ることは非常に重
要な方針である。この意味で言えば、方法２の方が優れ
ている。ところで、データの処理には、方法１の方が便
利である。
、微分の回数の増加によって、分解能が上がる。しかし
、解析により方法２で（ｎ−１）回微分の分解能は方法
１でｎ回微分の分解能とほぼ同じである。例えば、方法
２で微分しない時の分解能は方法１で一回微分後の分解
能と同じである。第２図に示しているスぺクトル３と２
の分解能はほぼ同じで、これは方法２で一回微分及び方
法１で二回微分の場合である。周知のように、微分の回
数が多いほど、雑音からの影響が大きくなるので、なる
べく少ない微分の回数で高分解能を得ることは非常に重
要な方針である。この意味で言えば、方法２の方が優れ
ている。ところで、データの処理には、方法１の方が便
利である。
【００１８】図６は本発明で提案した測定方法の実施例
の容量ＩＣＴＳ法の測定装置の概略を示すブロック図で
ある。同図に示すように例えばｐｎ接合またはショット
キーバリヤ接合の試料１０にパルス発生器１１により負
バイアスの駆動パルスを印加して得られた空乏層の電気
容量の変化から前記半導体中の深い準位の情報を測定す
る装置である。前記試料の空乏層に基づく電気容量の時
間的変化Ｃ（ｔ）を過渡容量計１２により電圧の変化と
して取り出し、シンクロスコープ１３で電気容量の時間
的変化を表示し確認する。一方この電気容量の過渡的変
化のアナログ信号をＡ／Ｄコンバータ１４を通してディ
ジタル信号に変換し、これをインターフェース１５を介
在して、過渡現象解析用の電子計算機１６に記録させ、
電気容量の時間的変化をディジタルデータＳ（ｔ）とし
て過渡現象用電子計算機１６から出力し、関数変換用電
子計算機１７に入力する。この入力信号Ｓ（ｔ）は、関
数変換用電子計算機１７内で「方法１」または「方法２
」により従来のＩＣＴＳ信号より改良された信号が発生
される。
の容量ＩＣＴＳ法の測定装置の概略を示すブロック図で
ある。同図に示すように例えばｐｎ接合またはショット
キーバリヤ接合の試料１０にパルス発生器１１により負
バイアスの駆動パルスを印加して得られた空乏層の電気
容量の変化から前記半導体中の深い準位の情報を測定す
る装置である。前記試料の空乏層に基づく電気容量の時
間的変化Ｃ（ｔ）を過渡容量計１２により電圧の変化と
して取り出し、シンクロスコープ１３で電気容量の時間
的変化を表示し確認する。一方この電気容量の過渡的変
化のアナログ信号をＡ／Ｄコンバータ１４を通してディ
ジタル信号に変換し、これをインターフェース１５を介
在して、過渡現象解析用の電子計算機１６に記録させ、
電気容量の時間的変化をディジタルデータＳ（ｔ）とし
て過渡現象用電子計算機１６から出力し、関数変換用電
子計算機１７に入力する。この入力信号Ｓ（ｔ）は、関
数変換用電子計算機１７内で「方法１」または「方法２
」により従来のＩＣＴＳ信号より改良された信号が発生
される。
【００１９】「方法１」では、電子計算機１７の内部の
ｎ回微分装置１９（ｎ＝２，３・・・）によりＳ（ｎ）
（ｔ）＝ｄ（ｎ） Ｓ（ｔ）／ｄｔ（ｎ） なるディ
ジタル信号に変換され、続いて掛け算装置２０により信
号Ｓ（ｎ） （ｔ）がＦｎ （ｔ）＝ｔ×Ｓ（ｎ） （
ｔ）なるディジタル信号に変換される。関数変換用電子
計算機１７の出力信号はディスプレイ装置１８に測定結
果を表示できるように構成する。 「方法２」では、電子計算機１７の内部の関数発生装置
２１によりＪｎ （ｔ）＝Ｓ（ｔ）−（１／β）Ｓｎ
（βｔ）なるディジタル信号に変換され、続いてｎ回微
分装置２２により信号Ｊｎ （ｔ）はｎ回微分（ｎ＝１
，２，３・・・）されてＪ（ｎ） （ｔ）＝ｄｎ Ｊｎ
（ｔ）／ｄｔｎ なるディジタル信号を発生し、さら
に掛け算装置２３にて信号Ｈ（ｎ） （ｔ）がＦｎ ＝
（−１）ｎ ｔｎ ×Ｊ（ｎ） （ｔ）なるディジタル
信号に変換される。前記関数変換用電子計算機１７の出
力信号はディスプレイ装置１８に測定結果を表示できる
ように構成する。
ｎ回微分装置１９（ｎ＝２，３・・・）によりＳ（ｎ）
（ｔ）＝ｄ（ｎ） Ｓ（ｔ）／ｄｔ（ｎ） なるディ
ジタル信号に変換され、続いて掛け算装置２０により信
号Ｓ（ｎ） （ｔ）がＦｎ （ｔ）＝ｔ×Ｓ（ｎ） （
ｔ）なるディジタル信号に変換される。関数変換用電子
計算機１７の出力信号はディスプレイ装置１８に測定結
果を表示できるように構成する。 「方法２」では、電子計算機１７の内部の関数発生装置
２１によりＪｎ （ｔ）＝Ｓ（ｔ）−（１／β）Ｓｎ
（βｔ）なるディジタル信号に変換され、続いてｎ回微
分装置２２により信号Ｊｎ （ｔ）はｎ回微分（ｎ＝１
，２，３・・・）されてＪ（ｎ） （ｔ）＝ｄｎ Ｊｎ
（ｔ）／ｄｔｎ なるディジタル信号を発生し、さら
に掛け算装置２３にて信号Ｈ（ｎ） （ｔ）がＦｎ ＝
（−１）ｎ ｔｎ ×Ｊ（ｎ） （ｔ）なるディジタル
信号に変換される。前記関数変換用電子計算機１７の出
力信号はディスプレイ装置１８に測定結果を表示できる
ように構成する。
【００２０】このように従来から用いられているＩＣＴ
Ｓ装置は、電気容量の時間変化信号をディジタル的に処
理する過渡現象解析用電子計算機１６並びに関数変換用
電子計算機１７の部分で取り扱われているが、本発明の
関数変換用電子計算機１７ではｎ回微分装置１９及び掛
け算装置２０又は関数発生装置２１、ｎ回微分装置２２
及び掛け算装置２３を設けて、半導体中に含まれる複数
の特性の近い深い準位をより明瞭に分離し、ＩＣＴＳ法
の測定精度を著しく向上させるよう改良したもので工業
上有用である。
Ｓ装置は、電気容量の時間変化信号をディジタル的に処
理する過渡現象解析用電子計算機１６並びに関数変換用
電子計算機１７の部分で取り扱われているが、本発明の
関数変換用電子計算機１７ではｎ回微分装置１９及び掛
け算装置２０又は関数発生装置２１、ｎ回微分装置２２
及び掛け算装置２３を設けて、半導体中に含まれる複数
の特性の近い深い準位をより明瞭に分離し、ＩＣＴＳ法
の測定精度を著しく向上させるよう改良したもので工業
上有用である。
【図１】図１は単一の深い準位が存在する場合に、前記
の方法１で、式 （４）を用いて、空乏層の過渡容量信
号を一回、二回及び三回微分した後のスぺクトル（Ｆ１
，Ｆ２ とＦ３ ）を示す特性図である。
の方法１で、式 （４）を用いて、空乏層の過渡容量信
号を一回、二回及び三回微分した後のスぺクトル（Ｆ１
，Ｆ２ とＦ３ ）を示す特性図である。
【図２】図２は特性の近い二つの準位が存在する場合に
、同じ方法１で、式 （４）を用いて、一回及び二回微
分した後のスぺクトル（Ｆ１ とＦ２ ）を示す。方法
１の結果と比較のため、同図に方法２で、式 （７）で
一回及び二回微分により得られたスぺクトル（Ｈ１ と
Ｈ２ ）を併せて示した特性図である。
、同じ方法１で、式 （４）を用いて、一回及び二回微
分した後のスぺクトル（Ｆ１ とＦ２ ）を示す。方法
１の結果と比較のため、同図に方法２で、式 （７）で
一回及び二回微分により得られたスぺクトル（Ｈ１ と
Ｈ２ ）を併せて示した特性図である。
【図３】図３は単一の深い準位が存在する場合に、前記
の方法２で、式 （７）を用いて、空乏層の過渡容量信
号を０回、一回、二回及び三回微分した後のスぺクトル
（Ｈ０ ，Ｈ１ ，Ｈ２ とＨ３ ）を示す特性図であ
る。
の方法２で、式 （７）を用いて、空乏層の過渡容量信
号を０回、一回、二回及び三回微分した後のスぺクトル
（Ｈ０ ，Ｈ１ ，Ｈ２ とＨ３ ）を示す特性図であ
る。
【図４】図４はＫとβの依存性を示す特性図である。
【図５】図５は、従来のＩＣＴＳ法を実施するための装
置の概略構成図である。
置の概略構成図である。
【図６】図６は、本発明の新たに改良したＩＣＴＳ法を
実施するための装置の概略構成図である。
実施するための装置の概略構成図である。
【図７】図７（Ａ）は図６の関数変換用電子計算機１７
の計算手段をそれぞれ示す図面であり、図７（Ｂ）は図
６の関数変換用電子計算機１７の計算手段をそれぞれ示
す図面である。
の計算手段をそれぞれ示す図面であり、図７（Ｂ）は図
６の関数変換用電子計算機１７の計算手段をそれぞれ示
す図面である。
１０ 試料
１１ パルス発生器
１２ 過渡容量計
１３ シンクロスコープ
１４ Ａ／Ｄコンバータ
１５ インターフェース
１６ 過渡現象用電子計算機
１７ 関数変換用電子計算機
１８ ディスプレイ装置
１９ ｎ回微分装置
２０ 掛け算装置
２１ 関数発生装置
２２ ｎ回微分装置
２３ 掛け算装置
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体のｐｎ接合またはショットキー
バリヤ接合の空乏層の電気容量の変化から前記半導体中
の深い準位の情報を測定する装置において、前記電気容
量の時間的変化をディジタル的に波形解析する電子計算
機をもった測定部分と前記電気容量の時間的変化のディ
ジタル信号を適当な関数に変換する電子計算機をもった
測定部分とを備えたことを特徴とするＩＣＴＳ測定装置
の分解能を向上させる装置。 - 【請求項２】 ｐｎ接合またはショットキバリヤ接合
の半導体試料の空乏層の電気容量の変化から前記半導体
の深い準位の情報を測定する装置であって、前記試料に
負のバイアス駆動パルスを印加するパルス発生器と、前
記試料の空乏層に基づく電気容量の時間的変化として取
り出す過渡容量計と、前記過渡容量計の出力を電気容量
の時間的変化として表示するシンクロスコープと、試料
の温度をコントロール温度コントロールと、前記過渡容
量計よりの電気容量の過渡的変化のアナログ信号をＡ／
Ｄコンバータを通してディジタル信号に変換し、これを
インターフェースを介して過渡現象解析用電子計算機記
録させるＩＣＴＳ法による測定部を具備するものにおい
て、前記電気容量の時間変化信号をディジタル的に処理
する関数変換用電子計算機をもった測定部を備え、該関
数変換用電子計算機は少くともｎ回微分装置と掛算装置
を具備することを特徴とする高分解能ＩＣＴＳ測定装置
。 - 【請求項３】 前記関数変換用電子計算機は関数発生
装置と、ｎ回微分装置と掛算装置とを具備する請求項２
記載の高分解能ＩＣＴＳ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12833791A JPH04332148A (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 高分解能ｉｃｔｓ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12833791A JPH04332148A (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 高分解能ｉｃｔｓ測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04332148A true JPH04332148A (ja) | 1992-11-19 |
Family
ID=14982304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12833791A Pending JPH04332148A (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 高分解能ｉｃｔｓ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04332148A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5948542A (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-19 | フドウ建研株式会社 | プレキヤストコンクリ−ト梁の架設工法 |
-
1991
- 1991-05-02 JP JP12833791A patent/JPH04332148A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5948542A (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-19 | フドウ建研株式会社 | プレキヤストコンクリ−ト梁の架設工法 |
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