硅基半导体内痕量杂质表征分析技术文献综述

 2024-06-19 09:06
摘要

硅基半导体材料是现代电子工业的基石,其性能对微电子器件的可靠性和稳定性至关重要。

痕量杂质的存在会显著影响硅基半导体材料的电学、光学和机械性能,进而影响器件的性能和良率。

因此,对硅基半导体内痕量杂质进行准确、高效的表征分析至关重要。

本文综述了硅基半导体内痕量杂质表征分析技术的最新进展,首先介绍了痕量杂质的概念、来源及其对硅基半导体材料和器件性能的影响,然后重点概述了常用的痕量杂质表征分析技术,包括二次离子质谱(SIMS)、辉光放电质谱(GDMS)和原子力显微镜(AFM)等技术的原理、优缺点以及应用进展,最后对痕量杂质表征分析技术的发展趋势进行了展望。


关键词:硅基半导体;痕量杂质;表征分析技术;二次离子质谱;辉光放电质谱;原子力显微镜

1.绪论

硅基半导体材料,特别是超高纯度的单晶硅,是现代电子工业的基石。

从计算机芯片、存储器到太阳能电池和传感器,硅基半导体器件几乎应用于所有领域。

这些器件的性能,如速度、效率、寿命和可靠性,都与所用硅基半导体材料的质量密切相关。


痕量杂质是指在硅基半导体材料中含量极低的元素或化合物,通常以ppm(百万分之一)或ppb(十亿分之一)级别存在。

尽管含量极低,但痕量杂质的存在会对硅基半导体材料的电学、光学和机械性能产生显著影响,进而影响器件的性能和良率。

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