mateltechИзвестия высших учебных заведений. Материалы электронной техникиIzvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering1609-35772413-6387MISIS10.17073/1609-3577-2013-4-63-66mateltech-96Research ArticleФизические свойства и методы исследованияPHYSICAL CHARACTERISTICS AND THEIR STUDYСПОСОБ РАЗДЕЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ ОБРАЗЦА ВЫСОКООМНОГО ПОЛУПРОВОДНИКА И КОНТАКТОВ К ОБРАЗЦУTHE METHOD OF SEPARATE DETERMINATION OF HIGH−OHMIC SAMPLE RESISTANCE AND CONTACT RESISTANCEГолубятниковВ. А.GolubiatnikovV. A.

ведущий электроник кафедры «Электроники и наноэлектроники» НИУ ВШЭ МИЭМ, 115054, г. Москва,  М. Пионерская ул., 12/4

 

vad.golub@mail.ruГригорьевФ. И.Grigor’evF. I.

кандидат хим. наук, профессор, НИУ ВШЭ МИЭМ, 115054, г. Москва,  М. Пионерская ул., 12/4

 

fgrigoryev@hse.ruЛысенкоА. П.LysenkoA. P.

доктор техн. наук, профессор, НИУ ВШЭ МИЭМ, 115054, г. Москва,  М. Пионерская ул., 12/4

 

aplysenko@hse.ruСтроганковаН. И.StrogankovaN. I.

кандидат техн. наук, доцент, НИУ ВШЭ МИЭМ, 115054, г. Москва, М. Пионерская ул., д. 12/4

 

nstrogankova@hse.ruШадовМ. Б.ShadovM. B.

инженер кафедры  «Электроники и наноэлектроники», НИУ ВШЭ МИЭМ, 115054, г. Москва,  М. Пионерская ул., д. 12/4

 

 

m.b.shadov@gmail.comБеловА. Г.BelovA. G.

кандидат физ.−мат. наук, ведущий научный сотрудник ОАО «Гиредмет», 119017, г. Москва, Б. Толмачевский пер., д. 5, стр. 1

КаневскийВ. Е.KanevskyV. E.

кандидат техн. наук,  старший научный сотрудник, ОАО «Гиредмет», 119017, г. Москва, Б. Толмачевский пер., д. 5, стр. 1.

Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»РоссияNational Research University Higher School of EconomicsRussian FederationОткрытое акционерное общество «Государственный научно–исследовательский и проектный нститут редкометаллической промышленности «ГИРЕДМЕТ»РоссияJoint Stock Company «Giredmet»Russian Federation201316032015046366Copyright © Голубятников В.А., Григорьев Ф.И., Лысенко А.П., Строганкова Н.И., Шадов М.Б., Белов А.Г., Каневский В.Е., 20152015Голубятников В.А., Григорьев Ф.И., Лысенко А.П., Строганкова Н.И., Шадов М.Б., Белов А.Г., Каневский В.Е.Golubiatnikov V.A., Grigor’ev F.I., Lysenko A.P., Strogankova N.I., Shadov M.B., Belov A.G., Kanevsky V.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://met.misis.ru/jour/article/view/96

Предложен метод раздельного определения сопротивлений образца−двухполюсника и контактов к нему, который применим к образцам высокоомных полупроводниковых материалов: полуизолирующего арсенида галлия, детекторного теллурида кадмия−цинка (КЦТ) и др. Метод основан на засветке приконтакных областей образца моно- хроматическим излучением регулируемой интенсивности от светодиодов с энергией кванта, превышающей ширину запрещенной зоны исследуемого материала. Экстраполяция прямолинейного участка зависимости фототока через образец от тока через светодиоды к оси ординат позволяет найти ток отсечки, после чего по из- вестным значениям тока отсечки и напряжения смещения вычисляют значение сопротивления объема об- разца. Далее, зная темновое значение тока через образец, можно вычислить суммарное сопротивление контактов образца−двухполюсника. Метод опробован на образце полуизолирующего арсенида галлия n−типа электропроводности. Линейность контактов проверена по вольт−амперным характеристикам. Показано, что сопротивление контактов близко к сопротивлению объема образца, что подтверждает необходимость учета влияния контактов при анализе данных электрофизических измерений.

The method of separate determination of two−pole sample volume resistance and contact resistance is suggested. The method described is applicable to high−ohmic semiconductor samples: semiinsulating gallium arsenide, detector cadmium−zinc tel- luride (CZT), etc. The method is based on near−contact region illumination by monochromatic radiation of variable intensity from light emitting diodes with quantum energy exceeding band gap width of investigated material. It is necessary to obtain sample photo−current dependence upon light emitting diode current and to find the straight−line part of this dependence. The extrapola- tion of this linear part to ordinate axis gives cut−off current value. As bias voltage is known, it is easy to calculate sample volume resistance value. Afterwards, using dark current value, it is pos- sible to determine total contact resistance. The method was approbated on n−type semiinsulating GaAs sample. Contact resistance value was shown to be approximately equal to sample volume resistance. It means that influence of contacts must be taken into account when electrophysical data is analyzed.

раздельное определениесопротивление объема образцасопротивление контактоввысокоомный полупроводникобразец−двухполюсникзасветка приконтактных областейseparate determinationsample volume resistancecontact resistancehigh−ohmic semiconductortwo−polar samplenear−contact region illuminationReferencesJaeger, H. Transition resistances of ohmic contacts to p−type CdTe and their time−dependent variation / H. Jaeger, E. Seipp // J. Electron. Mater. − 1981. − V. 10, N 3. − P. 605—618.Jaeger, H. Transition resistances of ohmic contacts to p−type CdTe and their time−dependent variation / H. Jaeger, E. Seipp // J. Electron. Mater. − 1981. − V. 10, N 3. − P. 605—618.Brinkman, A. W. Contacts to Cd/Zn/Te/Se compounds / A. W. Brinkman // Properties of Narrow Gap Cadmium−Based Com- pounds. − London (UK) : INSPEC, 1994. − P. 575—581.Brinkman, A. W. Contacts to Cd/Zn/Te/Se compounds / A. W. Brinkman // Properties of Narrow Gap Cadmium−Based Com- pounds. − London (UK) : INSPEC, 1994. − P. 575—581.Br un , D. L ow resi st ance ohm ic cont act on n − CdTe / D. Brun, B. Daudin, E. Ligeon // Appl. Phys. Lett. − 1994. − V. 65, N 4. − P. 475—477.Br un , D. L ow resi st ance ohm ic cont act on n − CdTe / D. Brun, B. Daudin, E. Ligeon // Appl. Phys. Lett. − 1994. − V. 65, N 4. − P. 475—477.Klevkov, Yu. V. Vliyanie passivacii poverhnosti p− CdTe v (NH4)2Sx na vol’t−ampernye harakteristiki kontaktov / Yu. V. Klevk- ov, S. A. Kolosov, A. F. Plotnikov // Fizika i tehnika poluprovodnikov. − 2006. − T. 40, Iss. 9. − P. 1074—1078.Klevkov, Yu. V. Vliyanie passivacii poverhnosti p− CdTe v (NH4)2Sx na vol’t−ampernye harakteristiki kontaktov / Yu. V. Klevk- ov, S. A. Kolosov, A. F. Plotnikov // Fizika i tehnika poluprovodnikov. − 2006. − T. 40, Iss. 9. − P. 1074—1078.Blank, T. V. Mehanizm protekaniya toka v omicheskih kontaktah metall—poluprovodnik / T. V. Blank, Yu. A. Gol’dberg // Ibid. − 2007. − T. 41, Iss. 11. − P. 1281—1308.Blank, T. V. Mehanizm protekaniya toka v omicheskih kontaktah metall—poluprovodnik / T. V. Blank, Yu. A. Gol’dberg // Ibid. − 2007. − T. 41, Iss. 11. − P. 1281—1308.Kovalev, A. N. Sovremennye metody usovershenstvovaniya polevyh AlGaN/GaN−geterotranzistorov / A. N. Kovalev // Izv. vu- zov. Materialy elektron. tehniki. − 2007. − N 2. − P. 4—17.Kovalev, A. N. Sovremennye metody usovershenstvovaniya polevyh AlGaN/GaN−geterotranzistorov / A. N. Kovalev // Izv. vu- zov. Materialy elektron. tehniki. − 2007. − N 2. − P. 4—17.Vi k u l i n , I . M . Fizika polupr ovodn i kov yh pr ib or ov / I. M. Vikulin, V. I. Stafeev. − M. : Sovetskoe radio, 1980. − P. 22.Vi k u l i n , I . M . Fizika polupr ovodn i kov yh pr ib or ov / I. M. Vikulin, V. I. Stafeev. − M. : Sovetskoe radio, 1980. − P. 22.Stafeev, V. I. Termoelektricheskie i drugie yavleniya v strukturah s neravnovestnymi nositelyami zaryada i nanochasticami / V. I. Stafeev // Fizika i tehnika poluprovodnikov. − 2009. T. 43, Iss. 5. − P. 636—639.Stafeev, V. I. Termoelektricheskie i drugie yavleniya v strukturah s neravnovestnymi nositelyami zaryada i nanochasticami / V. I. Stafeev // Fizika i tehnika poluprovodnikov. − 2009. T. 43, Iss. 5. − P. 636—639.Ruzin, A. Simulation of Schottky and ohmic contacts on CdTe / A. Ruzin // J. Appl. Phys. − 2011. − V. 109, Iss. 1. − P. 014509.Ruzin, A. Simulation of Schottky and ohmic contacts on CdTe / A. Ruzin // J. Appl. Phys. − 2011. − V. 109, Iss. 1. − P. 014509.Mahnii, V. P. Poluizoliruyushie sloi tellurida kadmiya / V. P. Mahnii // Zhurnal tehn. fiziki. − 2005. T. 75, Iss. 11. − P. 122— 123.Mahnii, V. P. Poluizoliruyushie sloi tellurida kadmiya / V. P. Mahnii // Zhurnal tehn. fiziki. − 2005. T. 75, Iss. 11. − P. 122— 123.Kosyachenko, L. A. Osobennosti mehanizma elektroprovod- nosti poluizoliruyushih monokristallov CdTe / L. A. Kosyachenko, O. L. Maslyanchuk, S. V. Mel’nichuk, V. M. Sklyarchuk, O. V. Sklyarchuk, T. Aoki // Fizika i tehnika poluprovodnikov. − 2010. − T. 44, Iss. 6. − P. 729—734.Kosyachenko, L. A. Osobennosti mehanizma elektroprovod- nosti poluizoliruyushih monokristallov CdTe / L. A. Kosyachenko, O. L. Maslyanchuk, S. V. Mel’nichuk, V. M. Sklyarchuk, O. V. Sklyarchuk, T. Aoki // Fizika i tehnika poluprovodnikov. − 2010. − T. 44, Iss. 6. − P. 729—734.Belyaev, A. P. Vliyanie metoda sinteza na svoistva plenok tellurida kadmiya, sintezirovannyh v rezko neravnovesnyh usloviyah / A. P. Belyaev, V. P. Rubec, V. V. Antipov, E. O. Eremina // Ibid. − 2010. T. 44, Iss. 7. − P. 978—980.Belyaev, A. P. Vliyanie metoda sinteza na svoistva plenok tellurida kadmiya, sintezirovannyh v rezko neravnovesnyh usloviyah / A. P. Belyaev, V. P. Rubec, V. V. Antipov, E. O. Eremina // Ibid. − 2010. T. 44, Iss. 7. − P. 978—980.Kosyachenko, L. A. Self−compensation limited conductivity in semi−insulating indium−doped Cd0.9Zn0.1Te crystals / L. A. Kosyachenko, S. V. Melnychuk, O. L. Maslyanchuk, V. M. Sklyarchuk, O. F. Sklyarchuk, M. Fiederle, C. P. Lambropoulos // J. Appl. Phys. − 2012. − V. 112. − P. 013705.Kosyachenko, L. A. Self−compensation limited conductivity in semi−insulating indium−doped Cd0.9Zn0.1Te crystals / L. A. Kosyachenko, S. V. Melnychuk, O. L. Maslyanchuk, V. M. Sklyarchuk, O. F. Sklyarchuk, M. Fiederle, C. P. Lambropoulos // J. Appl. Phys. − 2012. − V. 112. − P. 013705.Kolosov, S. A. Povedenie Bi v reshetke CdTe i effekt kompensacii v CdTe : Bi / S. A. Kolosov, V. S. Krivobok, Yu. V. Klevkov, A. F. Adiyatullin // Fizika i tehnika poluprovodnikov. − 2013. − T. 47, Iss. 4. − P. 538—545.Kolosov, S. A. Povedenie Bi v reshetke CdTe i effekt kompensacii v CdTe : Bi / S. A. Kolosov, V. S. Krivobok, Yu. V. Klevkov, A. F. Adiyatullin // Fizika i tehnika poluprovodnikov. − 2013. − T. 47, Iss. 4. − P. 538—545.Golubyatnikov, V. A . Fotoemissiya svobodnyh nositelei zaryada v vysokoomnyi poluprovodnik pri osveshenii omicheskih kontaktov / V. A. Golubyatnikov, A. G. Belov, F. I. Grigor’ev, A. P. Lysenko, N. I. Strogankova, M. B. Shadov // Materialy XX yu-einoi nauchno−tehn. konf. «Vakuumnaya nauka i tehnika». − M., 2013. − P. 220—222; 358.Golubyatnikov, V. A . Fotoemissiya svobodnyh nositelei zaryada v vysokoomnyi poluprovodnik pri osveshenii omicheskih kontaktov / V. A. Golubyatnikov, A. G. Belov, F. I. Grigor’ev, A. P. Lysenko, N. I. Strogankova, M. B. Shadov // Materialy XX yu-einoi nauchno−tehn. konf. «Vakuumnaya nauka i tehnika». − M., 2013. − P. 220—222; 358.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.