[发明专利]近零偏时半导体红外光电探测器表面暗电流的测量方法

权利要求书

1.一种近零偏时半导体红外光电探测器表面暗电流的测量方法，其特征在于，该方法包括：

步骤1：采用变尺寸光刻版对样品进行光刻，在样品表面形成多组不同尺寸的器件；

步骤2：对表面形成多组不同尺寸器件的样品进行解理，得到包含一组不同尺寸器件的芯片A，并将芯片A粘在铜热沉上；

步骤3：在铜热沉表面芯片A的周围制作多个焊点，通过球焊工艺将芯片A的不同尺寸器件的上电极引出至铜热沉上对应的焊点上；

步骤4：取一塑料面包板，在塑料面包板表面四周制作多个焊点，采用绝缘导线将塑料面包板上的焊点与源表相连接，制成测试夹具B；

步骤5：将铜热沉粘在塑料面包板上，并通过球焊工艺将铜热沉上的各个焊点用微带线引出至面包板上对应的焊点上，制成包含待测芯片A的被测器件C；

步骤6：将被测器件C放入不透光的密闭容器中，倒入液氮，盖上容器盖；

步骤7：用源表分别测量被测器件C中包含的芯片A上不同尺寸器件的I-V特性，并计算出对应于不同尺寸器件的零偏动态电阻R₀与器件台面面积S的乘积的倒数

步骤8：做出芯片A上那一组不同尺寸器件的变尺寸图像，不同尺寸的器件对应图中的一个点，横坐标为对应于该组各尺寸器件的p/S值，单位为cm^-1，其中p为器件台面的截面周长，S为器件的台面面积；纵坐标为测量得到的所述对应于各不同尺寸器件的零偏动态电阻与台面面积乘积的倒数单位为(Ω·cm²)^-1，用最小二乘法线性拟合后，得到直线的斜率a和截距b；

步骤9：通过所述的斜率a和截距b求出在器件的正常工作温度范围内，外加偏压为接近零的负偏压时，台面面积为S，截面周长为p的器件表面暗电流占总暗电流的比值结合测得的器件I-V特性，可以计算出在近零偏的负偏压下表面暗电流为

2.根据权利要求1所述的近零偏时半导体红外光电探测器表面暗电流的测量方法，其特征在于，步骤1中所述样品从下至上依次包括衬底、P层、I层和和N层，其中衬底采用绝缘或半绝缘衬底，P层用于制作不同尺寸的器件的下电极，I层用于制作不同尺寸的器件光吸收层，N层用于制作不同尺寸的器件的上电极。

3.根据权利要求1所述的近零偏时半导体红外光电探测器表面暗电流的测量方法，其特征在于，步骤2中所述铜热沉的表面积大于芯片A的表面积。

4.根据权利要求1所述的近零偏时半导体红外光电探测器表面暗电流的测量方法，其特征在于，步骤3中所述焊点与铜热沉之间具有用于绝缘的介质基片，该介质基片是陶瓷、复合介质或聚四氟乙烯材料，介质基片的厚度200-600μm。

5.根据权利要求1所述的近零偏时半导体红外光电探测器表面暗电流的测量方法，其特征在于，步骤4中所述塑料面包板的表面积大于铜热沉的表面积，所述源表用于测量不同尺寸器件的I-V特性，采用凯瑟琳2400源表。

6.根据权利要求1所述的近零偏时半导体红外光电探测器表面暗电流的测量方法，其特征在于，步骤5中所述微带线采用的材料是Au、Al或Cu，宽度为2-3mm。

7.根据权利要求1所述的近零偏时半导体红外光电探测器表面暗电流的测量方法，其特征在于，步骤6中所述容器是密闭不透光，为了延长测试时间，应选择隔热性能好的容器，防止液氮过早气化。

8.根据权利要求1所述的近零偏时半导体红外光电探测器表面暗电流的测量方法，其特征在于，步骤7中所述测量时偏压范围选择在-0.3V～0.3V之间，测量步进应小于0.1mV。

9.根据权利要求1所述的近零偏时半导体红外光电探测器表面暗电流的测量方法，其特征在于，步骤9中所述在近零偏的负偏压下表面暗电流为中，I为所测得不同尺寸器件的I-V特性中在趋近于零的负偏压下所对应的器件总暗电流大小。