[发明专利]一种用于InP磷化铟单晶片电性能测试的高斯计探头、测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种用于InP磷化铟单晶片电性能测试的高斯计探头、测试装置及测试方法，用于InP磷化铟单晶片电性能测试的高斯计探头，包括探头本体、测试样片和数据线；探头本体一端为样品端、另一端为出线端，探头本体的样品端设有方形凹槽；数据线一端分支为四根控制线、分别位于方形凹槽内的四角处，数据线的另一端从探头本体的出线端穿出；测试样片位于方形凹槽内；四根控制线的端部分别连接有铂铑丝、作为导体连接线端，导体连接线端与测试样片焊接。本申请可获得晶棒准确的电性能参数，为晶片分级、客户分类及技术调整提供有力的参考依据，有效防止了因电性能参数问题而导致的客户退货问题。

技术领域

本发明涉及一种用于InP磷化铟单晶片电性能测试的高斯计探头、测试装置及测试方法，属于InP磷化铟单晶片电性能测试技术领域。

背景技术

由于不同的用途，会导致对InP磷化铟单晶片电性能的不同要求，如用于5G通信、芯片、光纤传输、无线WiFi、微波遥控或航空航天等的电性能要求各不同。在本专利申请之前，InP磷化铟衬底在电性能测试时，采用锗工艺4针探头仅检测电阻值，通过4针探头测试晶棒表面位置得出数值，手段比较单一，且晶棒与晶片测量误差较大，同时电阻值并不能完全体现InP磷化铟衬底的电性能，不能准确的得知晶体的电性能情况，不能保障晶片的电性能符合客户要求。

迁移率是衡量半导体性能的重要参数，它决定半导体材料的电导率，影响器件的工作速度。迁移率μ的相关概念在半导体材料中，由某种原因产生的载流子处于无规则的热运动，当外加电压时，导体内部的载流子受到电场力作用，做定向运动形成电流，即漂移电流，定向运动的速度成为漂移速度，方向由载流子类型决定。在电场下，载流子的平均漂移速度v与电场强度E成正比，具体公式为：v＝μE，式中，μ为载流子的漂移迁移率，简称迁移率，表示单位电场下载流子的平均漂移速度，单位是m2/Vs或cm2/Vs。迁移率是反映半导体中载流子导电能力的重要参数，同样的掺杂浓度，载流子的迁移率越大，半导体材料的导电率越高。迁移率的大小不仅关系着导电能力的强弱，而且还直接决定着载流子运动的快慢，它对半导体器件的工作速度有直接的影响。已有很多文章对载流子迁移率的重要性进行研究，但对其测量方法却少有提到。

发明内容

本发明提供一种用于InP磷化铟单晶片电性能测试的高斯计探头、测试装置及测试方法，通过本申请，可准确获得InP磷化铟单晶片的电子迁移率、载流子浓度和电阻率参数等电性能数据，为晶片分级、客户分类及技术调整提供有力的参考依据，通过准确的测试信息可防止因电性能而导致的客户退货问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种用于InP磷化铟单晶片电性能测试的高斯计探头，包括探头本体、测试样片和数据线；探头本体一端为样品端、另一端为出线端，探头本体的样品端设有方形凹槽；数据线一端分支为四根控制线、分别位于方形凹槽内的四角处，数据线的另一端从探头本体的出线端穿出；测试样片位于方形凹槽内；四根控制线的端部分别连接有铂铑丝、作为导体连接线端，导体连接线端与测试样片焊接。

使用时，上述数据线的另一端从探头本体的出线端穿出，连接数值性万用表(Model2000Digital Multimeter)。

为了提高测试的准确性，铂铑丝的直径为0.08～0.12mm；每根铂铑丝的长度为4～6mm。

为了便于测试，测试样片为边长为5～15mm的方形片。

一种具有磁场旋转调节功能的电性能测试装置，与上述用于InP磷化铟单晶片电性能测试的高斯计探头配套使用，包括第一铜线圈、第二铜线圈、连接轴、禁锢旋转盖和位置调节环；

第一铜线圈和第二铜线圈的两端均分别设有内挡环和外挡环；