電気化学容量電圧プロファイラー: ECV Pro +
電気化学容量電圧プロファイラー(ECV Pro +)とは、半導体材料の電気的特性、中でもドーピングプロファイル(半導体材料内の不純物濃度の分布)を評価するための分析装置です。この装置は、半導体ウェハーに電圧をかけることで発生する容量(キャパシタンス)の変化を測定し、半導体材料内の電荷キャリア分布や不純物濃度を深さ方向にわたって解析することができます。
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ECV Pro +とは
半導体素子の開発に伴うキャリア濃度の制御は、いつにおいても重要な課題です。このECV Pro +はC-V法を基本とした装置ですが、従来のC-V法とは異なり金属ショットキー接合の代わりに、電解液を接触させ電気化学的接合(Mottショットキー接合)を用いて容量測定、キャリア濃度計測を行います。これにより半導体の深さ方向の情報が多く得られるメリットがあります。従来の方法では、リバースバイアスを印加し深さ方向へキャリア濃度を計測します。しかしながら、その深さは、試料特有のブレークダウン電位に制限されます。この問題を解決できるのは、電解液を用いたこの方法となります。エッチングと容量計測を交互に繰り返すことで、深さ方向に制限されずプロファイルすることができます。
特徴1:ECV Pro +の強み
従来のC-V分析法ではリバース電圧ブレークダウンによって深さ方向の測定に制限がありましたが、ECV Pro +はこの制限がありません。エッチングプロファイルにおいてキャリア濃度の深さ方向に制限のない革新的な測定技術となっております。
この技術の主な特長は以下の通りです:
深さ方向の制限なし: 従来のC-V分析法に見られるリバース電圧ブレークダウンによる深さ方向の制限がなく、深層のキャリア濃度を正確に測定できます。
多層構造のサンプル測定: 複雑な多層構造を持つサンプルでも高精度で測定が可能です。
優れた深さ分解能: 深さ分解能が1nmから10nmのステップとなっており、微細なキャリア濃度分布を高精度で測定します。
特徴2: 自動化測定システムの操作性向上!
8mm角基板 から6inchまでのサンプルを切り出しなしで測定が可能です。加えて、サンプルとシーリングリングの接触、電解液の注入、ポンプジェットによる気泡除去、電解液の排液、サンプル洗浄などの作業が自動化されています。シーリングリングの交換もホルダーの抜き差しによって簡単に行うことができ、装置と連動したオートメーションソフトウェアにより、どなたでも作業を簡便に進めることが可能です。
特徴3: ECVision エッチング後の測定エリアをCCDカメラで計測
In-situカメラを搭載し(ECVision)、半導体/電解液インタフェースのリアルタイムのイメージングを可能とし、測定中のサンプルの表面状態および、測定後のエッチングエリアの計測・観察が可能となっております。
用途・アプリ
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1太陽光発電cell
太陽光発電セルの開発において電気化学容量電圧プロファイラー(ECV Pro +)が必要とされる理由は、材料特性の評価、欠陥の検出、デバイス性能の向上、そして製造プロセスの改善にあります。ECV Pro +をご使用頂くことで、半導体材料のキャリア濃度やドーピングプロファイルを詳細に測定でき、材料の品質や均一性を確認し、性能向上に繋がる設計調整が可能になります。
2高波長LED&レーザー開発
高波長LEDやレーザーは、一般的にIII-V族半導体(例: GaAsやInP)を用いて作られます。これらのデバイスの発光波長や効率は、活性層および周辺層のドーピング濃度とその分布に密接に関連しています。ECV Pro +を使用することで、半導体層の深さ方向におけるドーピングプロファイルを正確に測定でき、最適なデバイス性能を達成するためのプロセス制御が可能となります。
3MBEやMOCVD リアクターでエピタキシャル成長
MBEやMOCVDリアクターでのエピタキシャル成長において電気化学容量電圧プロファイラー(ECV Pro +)が必要とされる理由は、主にドーピングプロファイルの高精度な解析、材料品質の管理、プロセスの最適化、そしてデバイス性能の向上にあります。ECV Pro +は、エピタキシャル層のキャリア濃度やドーピングのプロファイルを詳細に測定することで、材料の均一性や品質を確認し、成長条件を調整して最適なプロセスを実現するための情報をご提供致します。
概要仕様
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キャリア濃度測定範囲
1013~1020cm-3 ※
深さ範囲
<0.05 ~ >50μm ※
深さ分解能
1nm~ ※
深さ精度
0.01μm ※
キャリア周波数
69Hz~27KHz
バイアス電圧範囲
± 10V DC
光源オプション
1 水銀キセノンランプ ECVpro-UV
2 ハロゲンランプ ECVpro-WLブラスト電圧
40V AC
シャッター
プレートによる遮光方式
制御用PC
MS-Windows 10
寸法
W630×D800×H1730mm
重量
160kg
電源
110VAC~240VAC <5AMP
※測定材料・サンプル構造による。
FAQ よくあるお問い合わせ
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ECV Pro+購入後に光源仕様を変更する事は可能ですか?
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いいえ、それは非常に難しい交換作業であり、将来的に変更できることを保証していません。もしこれが顧客の懸念事項であれば、より多くの測定が可能なUVオプションを強くお勧めします。
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エッチングで使われる電解液は装置購入時に付属してありますか?
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お客様の方で用意する必要があります、お客様が測定したい材料用の電解液を推奨しますので、市場で購入してください。
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ECV Pro+制御用PCをお客様側で準備する事は可能ですか?
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制御用PCはアセンブリの際に作動やS/W更新確認時に使用されますので、PCは装置と一体で購入する必要がございます。
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クリーンルームに設置する必要はありますか?
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クリーンルームでなくても大丈夫です。室温と湿度は安定しており、通常の範囲内であることが望ましいです。
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ECV Pro+はp型とn型の両方の材料を測定できますか?
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ECV Pro+はp型およびn型の半導体の両方を測定できます。システムは、測定中に印加されるバイアスを変更することで、両者を自動的に切り替えることが可能です。
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資料
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