Über die Bestimmung von Dotierungsprofilen in pnp‐Siliziumhalbleitern mit der Elektronenstrahlmikrosonde

Von Everhart u. a. wurde eine empfindliche Methode zur Untersuchung von Halbleiterkonstruktionen mit wechselndem Leitungstyp in der Nähe der Grenzschicht beschrieben. Wird ein Halbleiter mit energiereichen Elektronen beschossen, entstehen in ihm Elektronen‐Löcherpaare. Können diese Ladungsträger ohne vorherige Rekombination den pn‐Übergang überqueren, entsteht in einem äußeren Stromkreis ein analytisch auswertbares Stromsignal. Beim Einsatz einer Elektronenstrahlmikrosonde entsteht dabei im Übergangsgebiet ein Strommaximum, während die Rekombination in größerer Entfernung vom pn‐Übergang die Entstehung eines größeren Signals verhindert. Zuerst wird ein entwickelter theoretischer Zusammenhang zwischen dem Störstellenprofil des untersuchten Halbleiters und der sich bei Vorhandensein einer äußeren Sperrspannung einstellenden Raumladungsverteilung gegeben. Weiterhin wird eine mathematische Methode zur exakten Auswertung der Stromsignale dargestellt, deren Ergebnisse den theoretischen Überlegungen gegenübergestellt werden. Es kann gezeigt werden, daß in einem bestimmten Bereich Aussagen über die Minoritätsträgerdiffusuion, die Raumladungs‐ und Feldverteilung sowie die Störstellendichte möglich sind. Durch die Herstellung von Rasteraufnahmen unter Ausnutzung der beschriebenen Stromsignale zur Helligkeitsmodulation gelingt u. a. die Darstellung von eventuellen Inhomogenitäten in der Diffusionsfront.