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심층 과도 분광법 (DLTS)

관련 제품 : MFIA , MF-IA , HF2TA , HF2LI

Deep Level Transient Spectroscopy Application Diagram using the Zurich Instruments MFIA Impedance Analyzer

응용기술 설명

심층 과도 분광법 (Deep level transient spectroscopy: DLTS)는 반도체 결함의 농도 및 캐리어 결합 에너지를 분석하기 위해 일반적으로 사용되는 강력한 기술입니다.  이 기술에는 다양한 온도에서 커패시턴스 과도현상을 측정하는 것이 포함됩니다. 반도체 접합은 초기에 역바이어스되어 대량의 이동 전하 캐리어를 고갈시킵니다; 이어서, 역 바이어스 전압이 포지티브 전압 펄스에 의해 잠시 0으로 설정되면, 빈 트랩이 채워집니다. 포지티브 전압 펄스에 이어, 접합은 다시 역 바이어스됩니다: 전하가 점차적으로 방출되어 커패시턴스가 변경됩니다.

측정 전략

결과 커패시턴스 과도 현상은 MFIA 임피던스 분석기로 긴 시간 간격과 높은 시간 분해능으로 측정하여 전체 과도 현상을 캡처 할 수 있습니다.

MFIA는 10 us (1 MHz에서)의 타임스케일에서 1 mHz에서 5 MHz (1 MHz뿐만 아니라) 주파수범위의 커패시턴스 과도현상을 측정할 수 있습니다. LabOne® 의 데이터 수집 (DAQ) 모듈은 외부 펄스 발생기 또는 내부적으로 생성된 바이어스 펄스에 의해 트리거될 수 있습니다. DAQ 모듈을 사용하면, 데이터 버퍼 덕분에 트리거 이벤트 이전의 안정 상태를 포함하여, 높은 시간 해상도와 긴시간 윈도우에서 전체 과도 상태를 안정적으로 캡처할 수 있습니다.

MFIA 임피던스분석기에 포함된 듀얼 채널 락인앰플리파이어(잠금 증폭기)는 커패시턴스 과도현상과 함께 과도 전류를 캡처하는데 사용할 수 있습니다. 이는 커패시턴스 측정보다 짧은 시간 스케일로 달성 할 수 있지만, 커패시턴스에 대한 정보는 포함하지 않습니다.

The Plotter module of LabOne

그림 2: 과도 측정의 세 가지 매개변수를 보여주는 LabOne Plotter 모듈: 인가된 펄스 전압(파란색 궤적), 이로인한 커패시턴스 변화(빨간색 궤적), 전류 변화(녹색 궤적).

The DAQ module of LabOne

그림 3: 단일 샷 과도 상태를 평균 20회 하여 보여주는 LabOne 데이터 수집 모듈. 수평 및 수직 마커는 커패시턴스 차이가 6fF이며, 과도 현상을 포착하는 데 필요한 시간이 10us임을 보여줍니다.

 

Product Highlights

MFIA 500 kHz / 5 MHz Impedance Analyzer

  • Wide frequency range: 1mHz-5MHz
  • Simultaneous capacitance or  current or voltage transient acquisition
  • Replaces pulse generator
  • Captures transients on a 10µs timescale at 1MHz
  • API programming support for Python, MATLAB, LabVIEW, C, .NET

취리히인스트루먼트 선택의 이점

  • MFIA 임피던스분석기는 통합된 디지타이저, 더 넓은 커패시턴스 측정 범위, 그리고 유연한 작동 주파수 덕분에 단종된 Boonton 7200의 탁월한 대안이 될 수 있습니다. 또한,  LabOne에는 실험을 모니터링하고 최적화할 수 있는 여러 기능들이 포함되어 있습니다.
  • LabOne에서 지원하는 강력한 API를 사용하면, MFIA를 아날로그 I/O를 통해 복잡한 실험 설정 및 온도 제어에 통합할 수 있습니다.
  • 8단계 전류 입력은 역 바이어스 펄스가 적용될 때 장비가 과부하되지 않도록 보장합니다.

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