JP2010016051A - 半導体評価装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の半導体評価装置100は、薄型平板状の被測定試料10にレーザ光17を照射し、被測定試料10に発生するキャリアを被測定試料10の表面方向に移動させることにより電流を生成し、その電流の持続時間から被測定試料10のキャリア移動度を評価する。半導体評価装置100は、被測定試料10を設置する被測定試料設置部30を備えており、被測定試料設置部30は、2つの透過性ガラス基板を有しており、一方の透過性ガラス基板に被測定試料10が配置され、他方の透過性ガラス基板に遮光膜である金属膜が形成されている。
【選択図】図1
Description
Atsushi Kuwahara, et al., "Carrier mobility of organic thin films using lateral electrode structure with optical slits", Applied Physics Letters 89, 2006
11 光照射手段
12 電圧印加手段
13 信号検出手段
14 光遮断部
15、16 放物面鏡
17 レーザ光
18、36 収納容器
20 コンピュータ
21 制御手段
22 信号処理手段
23 入力手段
24 出力手段
30 被測定試料設置部
31a、31b 透過性ガラス基板(第1の透過性基板、第2の透過性基板)
32 電極
33 金属膜(遮光膜)
34 開口部
35 負荷抵抗部
37 窓
38 排気装置
39 固定部材
Claims (12)
- 薄型平板状の被測定試料にレーザ光を照射し、当該レーザ光の照射に起因して発生するキャリアを前記被測定試料の表面方向に移動させることにより電流を生成し、当該生成された電流の持続時間から前記被測定試料のキャリア移動度を評価する半導体評価装置であって、
前記レーザ光が前記被測定試料に照射されるように前記被測定試料を設置する被測定試料設置部を備え、
前記被測定試料設置部は、
第1面及び当該第1面の反対側に形成された第2面を持つ第1の透過性基板と、
前記第1の透過性基板の第2面に接触する第3面及び当該第3面の反対側に形成された第4面を持つ第2の透過性基板と、
前記第1の透過性基板の第2面と前記第2の透過性基板の第3面とが接触するように前記第1の透過性基板及び前記第2の透過性基板を固定可能な固定部材と、を有し、
前記第2の透過性基板の第3面には、前記レーザ光を通過させる開口部を持つ遮光膜が形成されており、
前記第1の透過性基板の第1面上に前記被測定試料を配置し、前記第2の透過性基板の第4面から入射される前記レーザ光のうち前記遮光膜の開口部を通過するレーザ光を前記被測定試料に照射させることを特徴とする半導体評価装置。 - 前記第1の透過性基板の厚さと前記第2の透過性基板の厚さとの合計値は、1mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の半導体評価装置。
- 前記遮光膜は、アルミニウム、チタン、鉄、ニッケル及び銅のいずれか1つを含む金属膜であることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体評価装置。
- 前記被測定試料設置部はさらに、前記被測定試料上に形成された2つの対向する電極を有し、
前記被測定試料に照射されるレーザ光を出射する光照射手段と、
前記光照射手段によるレーザ光の照射に同期して、前記2つの対向する電極間に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記被測定試料の電極の一方に直列接続された負荷抵抗部の両端間の電圧を検出する信号検出手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体評価装置。 - 前記負荷抵抗部の抵抗値は、50〜1000Ωであることを特徴とする請求項4に記載の半導体評価装置。
- 前記信号検出手段は、500pF以下の入力容量を持ち、前記負荷抵抗部の両端間の電圧を増幅する前置増幅器を有することを特徴とする請求項4または5に記載の半導体評価装置。
- 前記前置増幅器は、自身に固有の直流電圧成分及び利得を持ち、入力電圧から直流電圧成分を減算し、当該減算結果に利得を乗算した電圧を出力することを特徴とする請求項6に記載の半導体評価装置。
- 前記前置増幅器は、前記被測定試料から25cm以内の距離に位置することを特徴とする請求項6または7に記載の半導体評価装置。
- 前記被測定試料及び前記負荷抵抗部を収納する収納容器をさらに備えることを特徴とする請求項4〜8のいずれか1項に記載の半導体評価装置。
- 前記収納容器はさらに、前記前置増幅器を収納することを特徴とする請求項9に記載の半導体評価装置。
- 前記収納容器は、自身の内部を真空状態とする排気装置、及び、自身の内部を窒素雰囲気または不活性ガス雰囲気とするガス導入装置のうちのいずれかを有することを特徴とする請求項9または10に記載の半導体評価装置。
- 前記光照射手段から前記被測定試料までのレーザ光の光路上に配置され、前記レーザ光の進行を遮断可能な光遮断部と、
前記信号検出手段の検出結果を処理することにより、前記被測定試料のキャリア移動度を評価する信号処理手段と
をさらに備え、
前記信号処理手段は、前記光遮断部による前記レーザ光の透過時における前記信号検出手段の検出結果を複数回積算して透過時平均値を算出し、前記光遮断部による前記レーザ光の遮断時における前記信号検出手段の検出結果を複数回積算して遮断時平均値を算出し、前記透過時平均値と前記遮断時平均値との差分値から、前記被測定試料のキャリア移動度を評価することを特徴とする請求項4〜11のいずれか1項に記載の半導体評価装置。
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