[發明專利]確定2DEG濃度沿柵寬分布的方法及系統

有效

• 申請號: 202111495770.4
• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN114414553B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 陳雷雷;閆大為;顧曉峰
• 申請（專利權）人: 無錫芯鑒半導體技術有限公司
• 主分類號: G01N21/66
• 分類號: G01N21/66
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 李柏柏

本發明涉及一種確定2DEG濃度沿柵寬分布的方法，包括利用器件的C?V曲線計算得到2DEG平均濃度，基于2DEG平均濃度與柵極寬邊的乘積，得到2DEG沿柵極寬邊的總濃度；在器件的柵極施加不等的電壓來調節器件的電致發光強度，獲取不等柵壓下的器件發光圖；根據器件發光圖得到不等柵壓下電致發光強度沿柵極寬邊的分布狀態，基于電致發光強度沿柵極寬邊的分布狀態計算得到總光強隨柵壓的變化關系，并確定某一柵壓下沿柵極寬邊的總光強和2DEG總濃度，得到單位光強下的2DEG濃度；基于單位光強下的2DEG濃度和電致發光強度計算得到沿柵極寬邊分布的2DEG濃度。本發明能夠測試出2DEG濃度在器件內的實際分布，對提高臨界電壓、臨界場強等器件參數的精確度有重要意義。

技術領域

本發明涉及微電子技術領域，尤其是指一種確定2DEG濃度沿柵寬分布的方法及系統。

背景技術

2DEG濃度及其濃度分布在對提高臨界電壓、臨界場強等器件參數的精確度有重要意義。截至目前，已有技術對2DEG的檢測僅僅是通過C-V曲線積分得到2DEG的平均濃度，或者通過C-V曲線求出載流子濃度N_CV隨材料深度(距離表面的距離)的分布情況，但是對2DEG濃度在器件內的具體分布情況卻沒有相關的分析，或是默認為理想的平均分布，然而實際情況不可能為理想的平均分布，因此對器件臨界電壓、臨界場強等參數的計算也是基于理想情況，從而導致對器件臨界電壓、臨界場強等參數的計算精度不太高。目前無法檢測2DEG濃度分布的主要的技術難點在于：電場是影響2DEG濃度及分布的重要參數之一，在實際器件里，電場分布隨柵極電壓、柵極邊緣平整度、缺陷密度以及缺陷位置等因素的變化而改變，而這些因素中，柵極電壓之外的其它因素屬于實際外延生長過程中的不可控因素。因此，電場在器件中的分布情況不是如理想一般的均勻分布，即2DEG濃度分布也不是均勻分布的，其很難檢測。

因此，迫切需要提供一種能夠確定2DEG濃度沿柵寬分布的方法，從而實現2DEG濃度分布的檢測。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術存在的問題，提出一種確定2DEG濃度沿柵寬分布的方法及系統，其首先通過C-V曲線確定了2DEG的平均濃度，再確定電場沿柵極邊緣的實際分布情況，最后對2DEG濃度進行微分計算確定其沿柵極邊緣的分布，從而能夠測試出2DEG濃度在器件內的實際分布情況，其對定量計算器件的臨界電壓、臨界場強等有重要意義。

為解決上述技術問題，本發明提供一種確定2DEG濃度沿柵寬分布的方法，包括以下步驟：

S1：利用器件的C-V曲線計算得到2DEG平均濃度，基于所述2DEG平均濃度與柵極寬邊的乘積，得到2DEG沿柵極寬邊的總濃度；

S2：在所述器件的柵極施加不等的電壓來調節器件的電致發光強度，獲取不等柵壓下的器件發光圖；

S3：根據器件發光圖得到不等柵壓下電致發光強度沿柵極寬邊的分布狀態，基于電致發光強度沿柵極寬邊的分布狀態計算得到總光強隨柵壓的變化關系，并確定某一柵壓下沿柵極寬邊的總光強和2DEG總濃度，得到單位光強下的2DEG濃度；

S4：基于所述單位光強下的2DEG濃度和電致發光強度計算得到沿柵極寬邊分布的2DEG濃度。

在本發明的一個實施例中，在S1中，所述器件的C-V曲線的電壓積分范圍為從器件的截止電壓到積累區最大電壓。

在本發明的一個實施例中，利用器件的C-V曲線計算得到2DEG平均濃度的方法，包括：

對所述器件的C-V曲線進行積分求出2DEG平均濃度。

在本發明的一個實施例中，所述不等柵壓的范圍為從器件的截止電壓到積累區最大電壓。

在本發明的一個實施例中，所述電致發光強度沿柵極寬邊的分布狀態包括電致發光強度沿柵極寬邊的分布曲線及其分布式。