[发明专利]确定2DEG浓度沿栅宽分布的方法及系统

说明书

本发明涉及一种确定2DEG浓度沿栅宽分布的方法，包括利用器件的C‑V曲线计算得到2DEG平均浓度，基于2DEG平均浓度与栅极宽边的乘积，得到2DEG沿栅极宽边的总浓度；在器件的栅极施加不等的电压来调节器件的电致发光强度，获取不等栅压下的器件发光图；根据器件发光图得到不等栅压下电致发光强度沿栅极宽边的分布状态，基于电致发光强度沿栅极宽边的分布状态计算得到总光强随栅压的变化关系，并确定某一栅压下沿栅极宽边的总光强和2DEG总浓度，得到单位光强下的2DEG浓度；基于单位光强下的2DEG浓度和电致发光强度计算得到沿栅极宽边分布的2DEG浓度。本发明能够测试出2DEG浓度在器件内的实际分布，对提高临界电压、临界场强等器件参数的精确度有重要意义。

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，尤其是指一种确定2DEG浓度沿栅宽分布的方法及系统。

背景技术

2DEG浓度及其浓度分布在对提高临界电压、临界场强等器件参数的精确度有重要意义。截至目前，已有技术对2DEG的检测仅仅是通过C-V曲线积分得到2DEG的平均浓度，或者通过C-V曲线求出载流子浓度N_CV随材料深度(距离表面的距离)的分布情况，但是对2DEG浓度在器件内的具体分布情况却没有相关的分析，或是默认为理想的平均分布，然而实际情况不可能为理想的平均分布，因此对器件临界电压、临界场强等参数的计算也是基于理想情况，从而导致对器件临界电压、临界场强等参数的计算精度不太高。目前无法检测2DEG浓度分布的主要的技术难点在于：电场是影响2DEG浓度及分布的重要参数之一，在实际器件里，电场分布随栅极电压、栅极边缘平整度、缺陷密度以及缺陷位置等因素的变化而改变，而这些因素中，栅极电压之外的其它因素属于实际外延生长过程中的不可控因素。因此，电场在器件中的分布情况不是如理想一般的均匀分布，即2DEG浓度分布也不是均匀分布的，其很难检测。

因此，迫切需要提供一种能够确定2DEG浓度沿栅宽分布的方法，从而实现2DEG浓度分布的检测。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术存在的问题，提出一种确定2DEG浓度沿栅宽分布的方法及系统，其首先通过C-V曲线确定了2DEG的平均浓度，再确定电场沿栅极边缘的实际分布情况，最后对2DEG浓度进行微分计算确定其沿栅极边缘的分布，从而能够测试出2DEG浓度在器件内的实际分布情况，其对定量计算器件的临界电压、临界场强等有重要意义。

为解决上述技术问题，本发明提供一种确定2DEG浓度沿栅宽分布的方法，包括以下步骤：

S1：利用器件的C-V曲线计算得到2DEG平均浓度，基于所述2DEG平均浓度与栅极宽边的乘积，得到2DEG沿栅极宽边的总浓度；

S2：在所述器件的栅极施加不等的电压来调节器件的电致发光强度，获取不等栅压下的器件发光图；

S3：根据器件发光图得到不等栅压下电致发光强度沿栅极宽边的分布状态，基于电致发光强度沿栅极宽边的分布状态计算得到总光强随栅压的变化关系，并确定某一栅压下沿栅极宽边的总光强和2DEG总浓度，得到单位光强下的2DEG浓度；

S4：基于所述单位光强下的2DEG浓度和电致发光强度计算得到沿栅极宽边分布的2DEG浓度。

在本发明的一个实施例中，在S1中，所述器件的C-V曲线的电压积分范围为从器件的截止电压到积累区最大电压。

在本发明的一个实施例中，利用器件的C-V曲线计算得到2DEG平均浓度的方法，包括：

对所述器件的C-V曲线进行积分求出2DEG平均浓度。

在本发明的一个实施例中，所述不等栅压的范围为从器件的截止电压到积累区最大电压。

在本发明的一个实施例中，所述电致发光强度沿栅极宽边的分布状态包括电致发光强度沿栅极宽边的分布曲线及其分布式。