半导体工艺原理实验报告
半导体工艺化学实验报告
半导体工艺化学实验报告半导体工艺化学实验报告在我们平凡的日常里，报告的适用范围越来越广泛，报告包含标题、正文、结尾等。
其实写报告并没有想象中那么难，以下是帮大家的半导体工艺化学实验报告，仅供参考，希望能够帮助到大家。
实验名称：硅片的清洗实验目的：1.熟悉清洗设备2.掌握清洗流程以及清洗前预准备实验设备：1.半导体兆声清洗机（SFQ-1006T）2.SC-1；SC-2清洗的目的在于清除表面污染杂质，包括有机物和无机物。
这些杂质有的以原子状态或离子状态，有的以薄膜形式或颗粒形式存在于硅片表面。
有机污染包括光刻胶、有机溶剂残留物、合成蜡和人接触器件、工具、器皿带来的油脂或纤维。
无机污染包括重金属金、铜、铁、铬等，严重影响少数载流子寿命和表面电导；碱金属如钠等，引起严重漏电；颗粒污染包括硅渣、尘埃、细菌、微生物、有机胶体纤维等，会导致各种缺陷。
清除污染的方法有物理清洗和化学清洗两种。
我们这里所用的的`是化学清洗。
清洗对于微米及深亚微米超大规模集成电路的良率有着极大 ___。
SC-1及SC-2对于清除颗粒及金属颗粒有着显著的作用。
仪器准备：①烧杯的清洗、干燥②清洗机的预准备：开总闸门、开空气压缩机；开旋转总电源（清洗设备照明自动开启）；将急停按钮旋转拉出，按下旁边电源键；缓慢开启超纯水开关，角度小于45o；根据需要给1#、2#槽加热，正式试验前提前一小时加热，加热上限为200o。
本次实验中选用了80℃为反应温度。
③SC-1及SC-2的配置：我们配制体积比例是1:2:5，所以选取溶液体积为160ml，对SC-1 NH4OH：H2O2：H2O=20:40:100ml，对SC-2 HCl：H2O2：H2O=20:40:100ml。
① 1#号槽中放入装入1号液的烧杯，待温度与槽中一样后，放入硅片，加热10min,然后超纯水清洗。
② 2#号槽中放入装入2号液的烧杯，待温度与槽中一样后，放入硅片，加热10min,然后超纯水清洗。
半导体的霍尔系数与电导率实验报告
半导体的霍尔系数与电导率实验报告半导体的霍尔系数与电导率实验报告一、实验目的1. 了解半导体材料的基本性质；2. 掌握霍尔效应的基本原理和测量方法；3. 掌握电导率的测量方法；4. 通过实验，探究半导体材料的电学特性。
二、实验原理1. 霍尔效应当一个电流I在导体中流动时，会在导体内产生磁场B。
如果在导体上施加一个横向磁场，则磁场会使电子受到一个横向力F，使电子在导体中发生偏转，这种现象称为霍尔效应。
霍尔效应的大小与横向磁场、电流强度、样品尺寸和载流子类型等因素有关。
2. 电导率电导率是指单位长度、单位截面积的导体，在单位电压下通过的电流强度。
对于半导体材料来说，其电导率与载流子浓度和载流子迁移率有关。
三、实验步骤1. 实验器材：霍尔效应测量仪、半导体样品、恒流源、数字万用表等。
2. 实验步骤：（1）将半导体样品固定在霍尔效应测量仪上，并接上恒流源和数字万用表，调节恒流源使其输出电流为所需值。
（2）调节霍尔效应测量仪上的磁场大小和方向，使其满足实验要求。
（3）记录数字万用表上的电压值、电流值和磁场值。
（4）更改实验条件，重复步骤2和步骤3，记录数据。
（5）根据数据计算出半导体样品的霍尔系数和电导率。
四、实验结果及分析1. 实验数据实验数据如下表所示：2. 计算结果根据实验数据，可以计算出半导体样品的霍尔系数和电导率。
计算公式如下：$$R_H=%frac{V_H}{IB}$$$$%sigma=%frac{I}{VB}$$其中，RH为霍尔系数，σ为电导率，VH为霍尔电压，I为电流强度，B为磁场大小，V为电压值。
根据上述公式，可以得到半导体样品的霍尔系数为1.6×10-3m3/C，电导率为3.3×10-3 S/m。
3. 结果分析根据实验结果可以看出，半导体样品的霍尔系数较小，说明其载流子浓度较低。
而电导率比较大，说明半导体样品中的载流子迁移率较高。
这与半导体材料的特性相符。
五、实验总结通过本次实验，我们掌握了半导体材料的基本性质和电学特性，并了解了霍尔效应和电导率的基本原理和测量方法。
半导体霍尔效应实验
东南大学材料科学与工程实验报告 学生姓名 徐佳乐 班级学号 12011415 实验日期 2014/9/4 批改教师 课程名称 电子信息材料大型实验 批改日期 实验名称 半导体霍尔效应实验 报告成绩一、 实验目的1、 了解半导体中霍尔效应的产生原理，霍尔系数表达式的推导。
2、 掌握霍尔系数和电导率的测量方法。
3、 通过测量数据的处理判别样品的导电类型，计算室温下所测半导体材料的霍尔系数、电导率、载流子浓度和霍尔迁移率。
二、 实验原理霍尔效应的测量是研究半导体性质的重要实验方法。
利用霍尔效应，可以确定半导体的导电类型和载流子浓度。
利用霍尔系数和电导率的联合测量，可以用来研究半导体的导电机制(本征导电和杂质导电)和散射机制(晶格散射和杂质散射)，进一步确定半导体的迁移率、禁带宽度、杂质电离能等基本参数。
测量霍尔系数随温度的变化，可以确定半导体的禁带宽度、杂质电离能及迁移率的特性。
1、 霍尔效应和霍尔系数设一块半导体的x 方向上有均匀的电流流过，在z 方向上加有磁场，则在这块半导体的y 方向上出现一横向电势差，这种现象被称为“霍尔效应”， 称为“霍尔电压”，所对应的横向电场称为“霍尔电场”。
霍尔电场强度的大小与流经样品的电流密度和磁感应强度的乘积成正比：ZX H H B J R E ••=式中比例系数称为“霍尔系数”。
半导体样品的长、宽、厚分别为l 、a 、b ，半导体载流子（空穴）的浓度为p ，它们在电场作用下，以平均漂移速度沿x 方向运动，形成电流。
在垂直于电场方向上加一磁场，则运动着的载流子要受到洛仑兹力的作用该洛仑兹力指向-y 方向，因此载流子向-y 方向偏转，这样在样品的左侧面就积累了空穴，从而产生了一个指向+y 方向的电场——霍尔电场。
当该电场对空穴的作用力q 与洛仑兹力相平衡时，空穴在y 方向上所受的合力为零，达到稳态。
在稳态时，有 ：若是均匀的，则在样品左、右两侧面间的电位差：而x 方向的电流： 由以上的式子得： 所以对p 型半导体： n 型半导体： 所以的计算式： 2、 半导体电导率半导体电导率：电导率测试公式：结合电导率和霍尔系数的测量，可以计算载流子的迁移率： 实验得出与温度T 的关系曲线如图1.现在以p 型半导体为例分析：（1） 低温区。
半导体实验报告参考模板
半导体物理实验报告实验一 半导体的霍尔效应实验目的1、了解霍尔效应实验原理以及有关霍尔器件对材料要求的知识。
2、学习用“对称测量法”消除副效应的影响，测量试样的VH-IS 和VH-IM 曲线。
3、确定试样的导电类型、载流子浓度以及迁移率。
实验仪器霍尔效应实验组合仪实验步骤⑴ 开关机前，测试仪的“IS 调节”和“IM 调节”旋钮均置零位（即逆时针旋到底）。
⑵ 按图1.2 连接测试仪与实验仪之间各组连线。
注意：①样品各电极引线与对应的双刀开关之间的连线已由制造厂家连接好，请勿再动！②严禁将测试仪的励磁电源“IM 输出”误接到实验仪的 “IS 输入”或“ＶＨ、V 输出”处，否则，一旦通电，霍尔样品即遭损坏！样品共有三对电极，其中A 、A/或C 、C/用于测量霍尔电压H V ，A 、C 或A/、C/用于测量电导，D 、E 为样品工作电流电极。
样品的几何尺寸为：d=0.5mm ,b=4.0mm ,A 、C 电极间距l=3.0mm 。
仪器出产前，霍尔片已调至中心位置。
霍尔片性脆易碎，电极甚细易断，严防撞击，或用手去摸，否则，即遭损坏! 霍尔片放置在电磁铁空隙中间，在需要调节霍尔片位置时，必须谨慎，切勿随意改变y 轴方向的高度，以免霍尔片与磁极面磨擦而受损。
⑶ 接通电源，预热数分钟，电流表显示“.000”( 当按下“测量选择”键时 )或“0.00”（放开“测量选择”键时），电压表显示为“0.00”。
⑷ 置“测量选择”于IS 挡（放键），电流表所示的值即随“IS 调节”旋钮顺时针转动而增大，其变化范围为0-10mA ，此时电压表所示读数为“不等势”电压值，它随IS 增大而增大，IS 换向，ＶＨ极性改号（此乃“不等势”电压值，可通过“对称测量法”予以消除）。
图1.2 实验线路连接装置图⑸ 置“测量选择”于IM 挡（按键），顺时针转动“IM 调节” 旋钮，电流表变化范围为0-1A 。
此时H V 值随IM 增大而增大，IM 换向，ＶＨ极性改号（其绝对值随IM 流向不同而异，此乃副效应而致，可通过“对称测量法”予以消除）。
半导体霍尔系数与电导率测量实验报告
半导体霍尔系数与电导率测量实验报告实验目的：1.了解半导体材料的霍尔效应原理及其在物理中的应用；2.学习使用霍尔测量仪器测量半导体样品的霍尔系数和电导率。
实验仪器和材料：1.霍尔效应实验装置2.N型半导体样品3.针对净电荷携带型的霍尔探头4.模拟多用表5.直流电源实验原理：霍尔效应是指在电流通过垂直于磁场和电流方向的导体时，引起的横向电场现象。
在半导体材料中，载流子（电子或空穴）在外加磁场下发生漂移运动，从而在横向形成一电场，这个现象称为霍尔效应。
霍尔效应与材料的类型（N型或P型）、载流子类型（电子或空穴）、载流子浓度和电导率等因素有关。
霍尔系数与电导率有着密切的关系。
霍尔系数RH的定义为，当载流子在单位尺寸、单位载流密度和单位磁感应强度下受到的洛伦兹力，与单位电场大小的比值。
电导率σ与半导体样品的电阻率ρ之间有如下关系：σ=1/ρ。
因此，通过测量霍尔系数和电阻率，可以确定半导体材料的电导率。
实验步骤：1.将霍尔样品插入霍尔探头中，确保霍尔探头正面与样品接触良好。
2.将多用表调至电压测量模式并连接至霍尔探头，用以测量霍尔电压。
将直流电源连接至样品和导线，调整电压和电流的大小。
3.调节磁场大小，将霍尔探头放置于磁场中，使其垂直于电流方向。
记录多用表上的霍尔电压和电流读数。
4.重复步骤3，分别调整电流方向为正和负，记录相应的霍尔电压和电流读数。
5.根据测量得到的数据，计算霍尔系数和电导率。
实验结果：根据实验测得的数据，计算得到霍尔系数和电导率。
实验讨论与分析：1.对实验结果进行合理性分析，比较不同试样的霍尔系数和电导率。
结论：通过实验测量分析，得到了半导体样品的霍尔系数和电导率。
同时，对实验结果进行分析和讨论，深入理解了霍尔效应在半导体材料中的应用。
光信息专业实验报告：半导体泵浦激光原理实验 (3)
hvE21 (a)21(b)2E1(c)图1 光与物质作用的受激吸收过程光信息专业实验报告：半导体泵浦激光原理实验【实验目的】1.了解与掌握半导体泵浦激光的原理及调节光路的方法2.掌握腔内倍频技术，并了解倍频技术的意义3.掌握测量阈值、相位匹配等基本参数的方法【实验仪器】1.808nm半导体激光器P≤500mW2.半导体激光器可调电源电流0～500mA3.Nd:YVO4晶体3×3×1mm4.KTP倍频晶体2×2×5mm5.输出镜（前腔片）φ6 R=50mm6.光功率指示仪2μW～200mW 6挡【实验原理】一、光与物质的相互作用光与物质的相互作用可以归结为光子与物质原子的相互作用，有三种过程：受激吸收、自发辐射和受激辐射。
1.受激吸收如果一个原子，开始时处于基态，在没有外来光子的情况下，它将保持不变。
如果一个能量为hv21的光子接近，则它吸收这个光子，跃迁上激发态E2。
在此过程中不是所有的光子都能被原子吸收，只有当光子的能量正好等于原子的能级间隔E1-E2时才能被吸收。
2.自发辐射处于激发态的原子寿命很短（一般为10－8～10－9秒），在不受外界影响时，它们会自发地返回到基态，并释放出光子，辐射光子能量为hv=E2-E1。
自发辐射过程与外界作用无关，是一个随机过程，各个原子的辐射都是自发的、独立进行的，因而不同原子发出来的光子的发射方向和初相位是不相同的。
由于激发能级有一个宽度，所以发射光的频率也不是单一的，而有一个范围。
3.受激辐射处于激发态的原子，在外界光场的作用下，会吸收能量为E 2-E 1的光子，从而由高能态向低能态跃迁，并向外辐射出两个光子。
只有当外来光子的能量正好等于激发态与基态的能级差时，才能引起受激辐射，且受激辐射发出的光子与外来光子的频率、发射方向、偏振态和相位完全相同。
激光的产生主要依赖受激辐射过程。
二、激光器的组成激光器主要由工作物质、泵浦源、谐振腔三部分组成，如果要实现激光倍频，还需要在谐振腔内部加入倍频晶体。
半导体研发实验报告
一、实验目的1. 了解半导体材料的基本性质和制备方法；2. 掌握半导体器件的基本原理和制备技术；3. 提高半导体器件性能，优化制备工艺；4. 培养团队协作和创新能力。
二、实验原理半导体材料是一种介于导体和绝缘体之间的材料，具有独特的电子特性。
在半导体材料中，电子和空穴的浓度较低，但通过掺杂、能带弯曲、复合等机制，可以实现对电子和空穴的调控，从而实现半导体器件的功能。
本实验主要研究半导体材料的制备和器件制备技术。
实验内容包括：1. 半导体材料的制备：通过化学气相沉积（CVD）或物理气相沉积（PVD）等方法，制备高纯度、高均匀性的半导体薄膜；2. 半导体器件的制备：采用光刻、蚀刻、离子注入、化学气相沉积等方法，制备半导体器件；3. 器件性能测试：通过半导体参数测试仪等设备，测试器件的电学、光学、热学等性能。
三、实验步骤1. 实验一：半导体材料制备（1）选择合适的半导体材料，如硅、锗等；（2）采用CVD或PVD等方法，制备高纯度、高均匀性的半导体薄膜；（3）对薄膜进行表征，如透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等。
2. 实验二：半导体器件制备（1）设计器件结构，如PN结、MOS器件等；（2）采用光刻、蚀刻、离子注入、化学气相沉积等方法，制备半导体器件；（3）对器件进行表征，如扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）等。
3. 实验三：器件性能测试（1）使用半导体参数测试仪等设备，测试器件的电学、光学、热学等性能；（2）分析器件性能，优化制备工艺；（3）撰写实验报告，总结实验结果。
四、实验结果与分析1. 实验一：制备的半导体薄膜具有高纯度、高均匀性，薄膜厚度、掺杂浓度等参数满足器件制备要求。
2. 实验二：制备的半导体器件结构完整，表面光滑，器件性能满足设计要求。
3. 实验三：测试的器件性能良好，电学、光学、热学等参数均达到预期目标。
通过对器件性能的分析，发现以下问题：（1）器件制备过程中，存在一定程度的缺陷，如针孔、台阶等；（2）器件性能受制备工艺、材料等因素影响较大。
半导体实验报告
半导体实验报告
《半导体实验报告》
摘要：
本实验旨在研究半导体材料的电学性质，通过测量半导体材料的电阻率和载流子浓度，探讨其在电子学领域的应用。
实验结果表明，半导体材料具有较高的电阻率和可控制的载流子浓度，适用于制作各种电子器件。
引言：
半导体材料是一种介于导体和绝缘体之间的材料，具有独特的电学性质。
在现代电子学领域，半导体材料被广泛应用于各种器件中，如晶体管、二极管等。
本实验旨在通过测量半导体材料的电阻率和载流子浓度，探讨其在电子学领域的应用。
实验方法：
1. 准备实验所需的硅片样品和测量设备。
2. 测量不同温度下硅片的电阻率，并绘制电阻率随温度变化的曲线。
3. 通过霍尔效应测量硅片中的载流子浓度，并计算出载流子浓度的大小。
实验结果：
1. 实验结果表明，硅片的电阻率随温度的变化呈现出一定的规律性，且在一定温度范围内变化较小。
2. 通过霍尔效应测量得到硅片中的载流子浓度为10^16 cm^-3，说明硅片中的载流子浓度较高。
讨论：
根据实验结果，可以得出以下结论：
1. 半导体材料的电阻率随温度的变化较小，适用于制作稳定性较高的电子器件。
2. 半导体材料具有较高的载流子浓度，可以通过控制载流子浓度来实现对器件
性能的调节。
结论：
本实验通过测量半导体材料的电阻率和载流子浓度，得出了半导体材料在电子
学领域的应用潜力。
半导体材料具有稳定的电学性质，适用于制作各种电子器件，对于现代电子学领域具有重要的意义。
半导体材料_实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 熟悉半导体材料的性质，掌握半导体材料的制备方法。
2. 学习使用四探针法测量半导体材料的电阻率和薄层电阻。
3. 掌握半导体材料霍尔系数和电导率的测量方法。
4. 了解太阳能电池的工作原理，并进行性能测试。
二、实验原理1. 半导体材料：半导体材料具有介于导体和绝缘体之间的电导率，其电导率受温度、掺杂浓度等因素影响。
本实验所用的半导体材料为硅（Si）。
2. 四探针法：四探针法是一种测量半导体材料电阻率和薄层电阻的常用方法。
通过测量电流在半导体材料中流过时，电压的变化，可以得到材料的电阻率和薄层电阻。
3. 霍尔效应：霍尔效应是一种测量半导体材料霍尔系数和电导率的方法。
当半导体材料中存在磁场时，载流子在运动过程中会受到洛伦兹力的作用，导致载流子在垂直于电流和磁场的方向上产生横向电场，从而产生霍尔电压。
4. 太阳能电池：太阳能电池是一种将光能转化为电能的装置。
本实验所用的太阳能电池为硅太阳能电池，其工作原理是光生电子-空穴对在PN结处分离，产生电流。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：四探针测试仪、霍尔效应测试仪、太阳能电池测试仪、数字多用表、温度计等。
2. 实验材料：硅（Si）半导体材料、太阳能电池等。
四、实验步骤1. 四探针法测量半导体材料电阻率和薄层电阻（1）将硅半导体材料切割成合适尺寸的样品。
（2）将样品放置在四探针测试仪上，按照仪器操作步骤进行测量。
（3）记录实验数据，计算电阻率和薄层电阻。
2. 霍尔效应测量半导体材料霍尔系数和电导率（1）将硅半导体材料切割成合适尺寸的样品。
（2）将样品放置在霍尔效应测试仪上，按照仪器操作步骤进行测量。
（3）记录实验数据，计算霍尔系数和电导率。
3. 太阳能电池性能测试（1）将硅太阳能电池放置在太阳能电池测试仪上。
（2）按照仪器操作步骤进行测试，记录实验数据。
（3）计算太阳能电池的短路电流、开路电压、填充因子等参数。
五、实验结果与分析1. 四探针法测量半导体材料电阻率和薄层电阻根据实验数据，计算得到硅半导体材料的电阻率和薄层电阻分别为：ρ =0.3Ω·m，Rt = 0.1Ω。
半导体物理实验——半导体霍尔效应
实验报告
一、实验目的和任务
1.理解霍尔效应的物理意义；
2.了解霍尔元件的实际应用；
3.掌握判断半导体导电类型，学会测量半导体材料的霍尔系数、电导率、载流子浓度、漂移迁移率及霍
尔迁移率的实验方法。
二、实验原理
将一块宽为2a，厚为d，长为b的半导体样品，在X方向通以均匀电流I X，Z方向上加有均匀的磁场B z 时（见图1.1所示），则在Y方向上使产生一个电势差，这个电势差为霍尔电势差，用U H表示，这种现象就称为霍尔效应。
图 2.1
与霍尔电势对应的电场，叫做霍尔电场，用E Y表示，其大小与电流密度J X和所加磁场强度B z成正比，可以定义如下形式：
E Y = R H·B Z·J X（1）
上式中，R H为比例系数，称为霍尔系数。
霍尔效应的物理意义可做如下解释：半导体中的电流是载流子（电子或空穴）的定向动动引起的，一人以速度υx运动的载流子，将受到沦仑兹力f B = e υx B Z的作用，使载流子沿虚线方向偏转，如图1.2所示，并最后堆积在与Y轴垂直的两个面上，因而产生静电场E Y，此电场对载流子的静电作用力f E=e E Y,它与磁场对运动载流子的沦仑兹力f B大小相等，电荷就能无偏离地通过半导体，因而在Y方向上就有一个恒定的电场E Y。
实训项目4 半导体元件的的检测训练实验报告
实训项目4 半导体元件的的检测训练一、实训概要本章主要介绍半导体元件的基本知识，要求读者掌握各种半导体元件的作用、命名方法、结构特点、主要参数及检测方法等内容。
特别是要能正确识别各类二极管、三极管及可控硅，并熟悉这些元件的检测及代换要领。
二、实训目的1、认识各种不同类别的半导体器件的命名规则及查询方法。
2、了解各种不同半导体的基本用途3、掌握各类半导体器件的检测方法4、掌握使用、更换半导体的基本方法。
三、实训原理1、半导体元件概述1）半导体元件的分类半导体元件是以半导体材料为基体构成的，半导体元件的种类很多，按电极数目及元件特点来分，可分为二极管、三极管、可控硅、场效应管、集成电路等类型。
按所用的半导体材料来分，可分为硅半导体元件、锗半导体元件及其他半导体元件。
2）半导体元件的命名（1）国产半导体元件的命名方法国产半导体元件的型号共由五部分组成，见教材表所示。
例如，2CW15这个元件是一个稳压二极管。
3DD15D这个元件是一个低频大功率三极管。
（2）日本半导体元件的命名方法日本半导体元件的命名方法与我国不同，它虽然也由五部分组成，但各部分含义已发生了变化。
详细情况见教材表所示。
例如，1S1555这个元件是一个普通二极管。
再如，2SA733这个元件是一个PNP型高频三极管。
（3）美国半导体元件的命名方法美国半导体元件也由五部分组成，各部分的含义见教材表所示。
例如，1N4007这个元件，“1”表示二极管，“N”代表EIA注册标志；“4007”表示EIA登记号。
再如2N3055这个元件，“2”表示三极管；“N”表示EIA注册标志；“3055”表示EIA登记号。
（4）欧洲半导体元件的命名方法欧洲半导体元件一般由四部分组成，各部分含义见教材表所示。
例如BU508A这个元件，“B”表示硅材料；“U”表示大功率开关管；“508”表示通用半导体器件登记号，“A”表示分档。
2、二极管二极管实际上就是一个PN结，它的基本特性是单向导电性。
半导体基础实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除半导体基础实验报告篇一：半导体物理实验报告电子科技大学半导体物理实验报告姓名：艾合麦提江学号：20XX033040008班级：固电四班实验一半导体电学特性测试测量半导体霍尔系数具有十分重要的意义。
根据霍尔系数的符号可以判断材料的导电类型；根据霍尔系数及其与温度的关系，可以计算载流子的浓度，以及载流子浓度同温度的关系，由此可确定材料的禁带宽度和杂质电离能；通过霍尔系数和电阻率的联合测量．能够确定我流子的迁移约用微分霍尔效应法可测纵向载流子浓度分布；测量低温霍尔效应可以确定杂质补偿度。
霍尔效应是半导体磁敏器件的物理基础。
1980年发现的量子霍尔效应对科技进步具有重大意义。
早期测量霍尔系数采用矩形薄片样品．以及“桥式”样品。
1958年范德堡提出对任意形状样品电阻率和霍尔系数的测量方法，这是一种有实际意义的重要方法，目前已被广泛采用。
本实验的目的使学生更深入地理解霍尔效应的原理，掌握霍尔系数、电导率和迁移率的测试方法，确定样品的导电类型。
一、实验原理如图，一矩形半导体薄片，当沿其x方向通有均匀电流I，沿Z方向加有均匀磁感应强度的磁场时，则在y方向上产生电势差。
这种想象叫霍尔效应。
所生电势差用Vh表示，成为霍尔电压，其相应的电场称为霍尔电场ey。
实验表明，在弱磁场下，ey同J（电流密度）和b成正比ey=RhJb（1）式中Rh为比例系数，称为霍尔系数。
在不同的温度范围，Rh有不同的表达式。
在本征电离完全可以忽略的杂质电离区，且主要只有一种载流子的情况，当不考虑载流子速度的统计分布时，对空穴浓度为p的p型样品Rh?1?0（2）pq式中q为电子电量。
对电子浓度为n的n型样品Rh??1?0nq（3）当考虑载流子速度的统计分布时，式（2）、（3）应分别修改为??h?1??h?1Rh??Rh???pqnq??p??n（4）式中μh为霍尔迁移率。
μ为电导迁移率。
对于简单能带结构??h?（5）h??h?p??nγh称为霍尔因子，其值与半导体内的散射机制有关，对晶格散射γh=3π/8=1.18;对电离杂质散射γh=315π/512=1.93,在一般粗略计算中,γh可近似取为1.在半导体中主要由一种载流子导电的情况下，电导率为?n?nq?n和?p?pq?p（6）由（4）式得到Rh?ph?p和Rh?nh?n（7）测得Rh和σ后，μh为已知，再由μ（n，T）实验曲线用逐步逼近法查得μ，即可由式（4）算得n或p。
实验报告4(MOSFET工艺器件仿真)
学生实验报告院别课程名称器件仿真与工艺综合设计实验班级实验三MOSFET工艺器件仿真姓名实验时间学号指导教师成绩批改时间报告内容一、实验目的和任务1.理解半导体器件仿真的原理，掌握Silvaco TCAD 工具器件结构描述流程及特性仿真流程；2.理解器件结构参数和工艺参数变化对主要电学特性的影响。
二、实验原理1. MOSEET基本工作原理（以增强型NMOSFET为例）：以N沟道MOSEET为例，如图1所示，是MOSFET基木结构图。
在P型半导体衬底上制作两个N+区，其中一个作为源区，另一个作为漏区。
源、漏区之间存在着沟道区，该横向距离就是沟道长度。
在沟道区的表面上作为介质的绝缘栅是由热氧化匸艺生长的二氧化硅层。
在源区、漏区和绝缘栅上的电极是由一层铝淀积，用于引出电极,引出的三个电极分别为源极S、漏极D和栅极G。
并且从MOSEET衬底上引出一个电极B极。
加在四个电极上的电压分别为源极电压Vs、漏极电压V D、栅极电压V G和衬底偏压V B。
图1 MOSFET结构示意图MOSFET在工作时的状态如图2所示。
Vs V D和V B的极性和大小应确保源区与衬底之间的PN结及漏区与衬底之间的PN结处与反偏位置。
可以把源极与衬底连接在一起，并且接地,即Vs=0,电位参考点为源极，则V G、V D可以分别写为（栅源电压）V GS、（漏源电压）V DS。
从MOSFET的漏极流入的电流称为漏极电流ID。
（1）在N沟道MOSFET中，当栅极电压为零时，N+源区和N+漏区被两个背靠背的二极管所隔离。
这时如果在漏极与源极之间加上电压V DS,只会产生PN 结反向电流且电流极其微弱，其余电流均为零。
（2）当栅极电压V GS不为零时，栅极下面会产生一个指向半导体体内的电场。
（3）当V GS增大到等于阈值电压V T的值时，在半导体内的电场作用下，栅极下的P型半导体表面开始发生强反型，因此形成连通N+源区和N+漏区的N型沟道，如图2所示。
半导体激光器实验报告
一、实验目的1. 熟悉半导体激光器的基本结构和工作原理。
2. 掌握半导体激光器的电学特性、光学特性及其调节方法。
3. 通过实验了解半导体激光器在光电子技术方面的应用。
4. 学习使用WGD6光学多道分析器等实验仪器。
二、实验原理半导体激光器是一种基于半导体的电致发光效应的激光器。
当电流通过p型和n型半导体材料形成的pn结时，电子和空穴在pn结的活性区内复合，释放出能量，产生光子。
这些光子在谐振腔中多次反射和放大，最终形成具有特定波长、相位和方向性的激光输出。
半导体激光器的主要结构包括：半导体材料、pn结、谐振腔、光学元件等。
其中，半导体材料是激光器的核心部分，决定了激光器的波长、功率和效率。
pn结是半导体激光器的能量源，谐振腔是激光器的放大器，光学元件则用于调节激光器的光路。
三、实验仪器与材料1. 半导体激光器及可调电源2. WGD6型光学多道分析器3. 可旋转偏振片4. 旋转台5. 多功能光学升降台6. 光功率指示仪四、实验步骤1. 连接仪器：将半导体激光器、可调电源、WGD6型光学多道分析器、可旋转偏振片、旋转台、多功能光学升降台和光功率指示仪连接好。
2. 调节激光器：调整可调电源，使激光器工作在阈值电流附近。
观察激光器输出光斑，调整激光器的光路，使光斑最小化。
3. 测量电学特性：记录激光器在不同电流下的输出功率，分析激光器的电学特性。
4. 测量光学特性：使用WGD6型光学多道分析器测量激光器的光谱特性，分析激光器的光学特性。
5. 调节光路：通过旋转偏振片和旋转台，观察激光器的输出光斑，调整光路，使光斑最小化。
6. 观察应用：观察激光器在光电子技术方面的应用，如光纤通信、激光雷达等。
五、实验结果与分析1. 电学特性：实验结果显示，随着电流的增加，激光器的输出功率逐渐增加，但在阈值电流附近，输出功率增加速率最快。
这表明半导体激光器具有饱和特性。
2. 光学特性：实验结果显示，激光器的光谱线为单色线，且光斑最小化。
半导体工艺实习实验指导书
• 绝缘材料具有绝缘性和耐腐蚀性
• 金属导线材料具有导电性和延展性
⌛️
半导体工艺实习实验的材料选择
• 根据实验要求和目的选择合适的材料
• 考虑材料的性能和经济性
• 注重材料的环保和可持续性
半导体工艺实习实验的技术原理与方法
半导体工艺实习实验的技术创新
• 探索新的制备方法和工艺
• 半导体技术是现代信息技术的基础
• 半导体产业的发展带动相关产业链的进步
半导体工艺实习实验有助于提高学生的就业竞争力
• 增强学生的专业技能
• 拓宽学生的就业领域
• 提高学生的薪资待遇
半导体工艺实习实验的目标与要求
半导体工艺实习实验的目标
半导体工艺实习实验的要求
• 掌握半导体工艺的基本原理和方法
• 严格遵守实验室的安全规定和操作规范
• 了解设备的结构和工作原理
• 熟悉设备的操作面板和按钮功能
• 掌握设备的使用条件和注意事项
02
严格按照操作规程进行设备操作
• 启动设备前进行检查和确认
• 设备的运行过程中进行观察和记录
• 设备使用后进行清洁和维护
03
注意设备的保养和维修
• 定期进行设备的检查和维护
• 发现设备故障及时报告和维修
• 避免设备长时间超负荷运行
• 注重设备的环保和可持续性
04
半导体工艺实习实验实施步骤与案例分
析
半导体工艺实习实验的实施步骤与流程
半导体工艺实习实验的实施步骤
• 实验前预习和相关知识学习
• 实验过程中按照指导书进行操作
• 实验后进行数据分析和结果总结
• 撰写实验报告和进行实验评价
半导体物理-实验报告
实验 P-N结势垒电容的测量9141160Ｄ0524 柯亮一、实验目的：1. 测量硅P-N结势垒电容与外加偏压的关系；2. 从势垒电容与负偏压系式中求出势垒厚度、杂质浓度或杂质浓度梯度。
二、实验内容测量P-N结势垒电容与外加电压的关系三、实验仪器设备和材料数字电压表，测试电路，表面势垒二极管等四、实验原理当加在结两端的电压发生变化时，一方面使结势垒度发生变化，引起了势垒区内空间电荷的变化，这相当于对电容的充放电，因为它是势垒度的变化引起电容量的变化的，所以我们用势垒电容CT来表示这种作用；另一方面也使注入到p区的电子和注入到n区空穴数目发生变化，引起p区和n区的载流子浓度梯度的变化。
为维持电中性条件，多数载流子也要作相应的变化，相当于载流子在扩散区中的“充”和“放”，就如同电容的充放电一样。
因为它是在扩散区内载流自变化引起的，故称为扩散电容，用CD表示。
P-N结电容包括势垒电容和扩散电容两部分：C=CT +CD当结两端的外加电压为负（即N区接正，P区接负）时，由于P区、N区的少数载流子很少，负电压的变化并不引起P区、N区中电荷有多大的变化，所以扩散电容很小，相对势垒电容来讲，扩算电容可以忽略。
即：C=CT +CD≈CT（4-1）所以，在外加负偏压的条件下测得的P-N结电容认为是P-N结势垒电容。
势垒电容CT与势垒区厚度δ的关系同平行板电容器一样：δεεAC T 0=（4-2） 式中硅的相对介电常数ε=12（Ge 的相对介电常数ε=16）；ε0是真空介电常数ε0=8.85×10-12 F/m ；A 是P-n 结的结面积，用cm 2作单位，A=5×10-3cm 2；δ是势垒厚度，用μm 作单位。
P-N 结势垒区的厚度δ是随外加电压的变化而变化的,它的变化规律与P-N 结两边的杂质浓度的大小及杂质的分布状况有关。
下面介绍比较理想的P-N 突变结的势垒电容随外加电压的变化规律。
突变结：在P 区和N 区的杂质浓度是均匀的，而且P 区和N 区的界面上杂质浓度有一个突变，这样的P-N 结叫做突变结，它的杂质分布情况如图4-1所示。
半导体物理实验报告
半导体物理实验报告《半导体物理实验报告》摘要：本实验通过测量半导体材料的电阻率和霍尔系数，研究了半导体的电学性质。
实验结果表明，半导体材料的电阻率随温度的变化呈现出特定的规律，而霍尔系数则与半导体材料的载流子类型和浓度有着密切的关系。
通过实验数据的分析，我们得出了半导体材料的电子迁移率和载流子浓度的数值，并对半导体的电学特性进行了深入的研究。
引言：半导体材料因其在电子学领域的重要应用而备受关注。
通过对半导体材料的电学性质进行研究，可以深入了解其内在的物理机制，为半导体器件的设计和制备提供重要的参考。
本实验旨在通过测量半导体材料的电阻率和霍尔系数，研究半导体的电学性质，并对实验结果进行分析和讨论。
实验方法：1. 准备实验所需的半导体样品和测量设备；2. 测量半导体样品在不同温度下的电阻率，并绘制出电阻率随温度变化的曲线；3. 使用霍尔效应测量半导体样品的霍尔系数，并计算出半导体的载流子类型和浓度；4. 对实验数据进行分析，得出半导体材料的电子迁移率和载流子浓度的数值。
实验结果和讨论：通过实验测量和数据分析，我们得出了半导体材料的电阻率随温度变化的规律，以及半导体的载流子类型和浓度。
实验结果表明，半导体材料的电阻率随温度的升高呈现出指数型的变化规律，这与半导体材料的能带结构和载流子浓度有着密切的关系。
同时，霍尔系数的测量结果也表明，半导体材料的载流子类型和浓度对其电学性质有着重要的影响。
通过对实验数据的分析，我们得出了半导体材料的电子迁移率和载流子浓度的数值，并对半导体的电学特性进行了深入的研究。
结论：本实验通过测量半导体材料的电阻率和霍尔系数，研究了半导体的电学性质，得出了半导体材料的电子迁移率和载流子浓度的数值，并对半导体的电学特性进行了深入的研究。
实验结果对于深入了解半导体材料的内在物理机制，以及为半导体器件的设计和制备提供了重要的参考。
半导体器件实验报告
实验报告实验名称半导体器件课程设计班级姓名：学号：实验日期：实验地点：一．P MOS的制造流程制作PMOS的主要流程为：衬底掺杂—〉栅氧化—〉离子注入—〉淀积多晶硅栅—〉多晶硅氧化—〉多晶掺杂—〉边墙氧化层淀积—〉边墙氧化层刻蚀形成氧化层—〉源漏注入—〉源漏退火—〉金属化—〉镜像生成PMOS结构。
二．实验程序和图形进入模拟软件后，输入数据和程序go athena# Non-Uniform Grid(0.6um x 0.8um)line x loc=0.00 spac=0.10line x loc=0.20 spac=0.01line x loc=0.60 spac=0.01#line y loc=0.00 spac=0.008line y loc=0.20 spac=0.01line y loc=0.50 spac=0.05line y loc=0.80 spac=0.15# Initial Silicon Structure with <100> Orientationinit silicon c.phosphor=1.0e14 orientation=100 two.d# Gate Oxidationdiffus time=11 temp=950 dryo2 press=1.00 hcl.pc=3#extract name="Gateoxide" thickness material="SiO~2"mat.occno=1 x.val=0.3# Threshold Voltage Adjust implantimplant phosphor dose=9.5e10 energy=10 crysta l此图为离子注入后杂质浓度在画线处注入的磷的浓度相对于器件的深度的分布# Conformal Polysilicon Depositiondeposit polysilicon thick=0.20 divisions=10# Poly Definitionetch polysilicon left p1.x=0.35# Polysilicon Oxidationdiffus time=3 temp=900 weto2 press=1.00# Polysilicon Dopingimplant boron dose=3.0e13 energy=10 crystal# Spacer Oxide Depositiondeposit oxide thick=0.12 divisions=10# Spacer Oxide Etchetch oxide dry thick=0.12# Soucer/Drain Implantimplant bf2 dose=5.0e15 energy=24 tilt=0 rotation=0 crystal # Source/Drain Annealingmethod fermidiffus time=1 temp=900 nitro press=1.00下图为源漏退火前后两图相叠加、对比的图形。
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半导体工艺原理实验附录
姓名：xxx
学号：xxx
指导教师：xxx
目录
实验一.工艺设备模拟--氧化仿真实验 (1)
详细实验步骤 (1)
实验结果 (4)
实验二.工艺设备模拟--离子注入仿真实验 (5)
操作步骤 (5)
实验结果 (5)
第一组 (5)
第二组 (6)
第三组 (7)
第四组 (8)
其他组实验 (10)
实验三.刻蚀仿真实验 (13)
实验步骤 (13)
实验结果 (15)
实验四.超净间参观 (17)
参观过程 (17)
超净间定义 (17)
实验一.工艺设备模拟--氧化仿真实验
详细实验步骤
（1）（2）
（3）（4）
（5）（6）
（7）（8）
（9）（10）
（11）（12）
（13）（14）
（15）（16）
（17）（18）
实验结果
晶片晶向时间（min）温度方式
1 100 1 890 900 880 2,3
表 1 参考参数
晶片号类型晶向氧化时间（min）氧化温度(⁰C)氧化厚度(A) 1Dry1102900180
2Dry11021000924
4Dry1112900183
3Dry11010900173
5Wet10010900669
6Wet10020900449
7Wet10030900660
8Wet110210001136
10Wet11010900902
9Wet11029003536
11Wet11129001310
表 2 实验数据
图 1 各组参数柱状图对比效果实验二.工艺设备模拟--离子注入仿真实验实验时间：2015年12月4日星期五
操作步骤
操作步骤大体与实验一类似，按照提示操作即可。
实验结果
第一组
深度（130）
浓度
（13）
深度
（130）
浓度
（13）
深度
（130）
浓度
（13）
0.0015.450.7013.49 1.408.75 0.0517.080.7513.09 1.458.47 0.1017.680.8012.69 1.508.20 0.1517.790.8512.31 1.557.94 0.2017.630.9011.94 1.607.68 0.2517.330.9511.58 1.657.43 0.3016.95 1.0011.23 1.707.18 0.3516.53 1.0510.89 1.75 6.94 0.4016.10 1.1010.56 1.80 6.71 0.4515.65 1.1510.24 1.85 6.49 0.5015.20 1.209.92 1.90 6.27 0.5514.76 1.259.62 1.95 6.06 0.6014.33 1.309.32 2.00 5.87 0.6513.90 1.359.03
表 3 离子注入第一组数据
图2离子注入第一组数据浓度-衬底深度曲线图第二组
深度（120）
浓度
（12）
深度
（120）
浓度
（12）
深度
（120）
浓度
（12）
0.0014.370.7012.45 1.408.05 0.0516.200.7512.07 1.457.80 0.1016.760.8011.70 1.507.55 0.1516.790.8511.34 1.557.31 0.2016.570.9011.00 1.607.08 0.2516.230.9510.66 1.65 6.85 0.3015.83 1.0010.34 1.70 6.63 0.3515.40 1.0510.02 1.75 6.42 0.4014.96 1.109.72 1.80 6.21 0.4514.52 1.157.42 1.85 6.02 0.5014.08 1.209.13 1.90 5.84 0.5513.66 1.258.85 1.95 5.67 0.6013.24 1.308.57 2.00 5.52 0.6512.84 1.358.31
表4离子注入第二组数据
图3离子注入第二组数据浓度-衬底深度曲线图第三组
深度（110）
浓度
（11）
深度
（110）
浓度
（11）
深度
（110）
浓度
（11）
0.0013.410.7011.41 1.407.43 0.0515.330.7511.06 1.457.21 0.1015.820.8010.72 1.507.00 0.1515.780.85 1.39 1.55 6.79 0.2015.500.9010.08 1.60 6.58 0.2515.120.959.77 1.65 6.39 0.3014.69 1.009.48 1.70 6.20 0.3514.25 1.059.19 1.75 6.02 0.4013.81 1.108.92 1.80 5.86 0.45 1.38 1.158.65 1.85 5.70 0.5012.96 1.208.39 1.90 5.56 0.5512.55 1.258.14 1.95 5.44 0.6012.15 1.307.90 2.00 5.34
表5离子注入第三组数据
图4离子注入第三组数据浓度-衬底深度曲线图第四组
深度（110）
浓度
（12）
深度
（110）
浓度
（12）
深度
（110）
浓度
（12）
0.0014.410.7012.41 1.408.43 0.0516.330.7512.06 1.458.21 0.1016.820.8011.72 1.507.99 0.1516.780.8511.37 1.557.78 0.2016.500.9011.08 1.607.57 0.2516.120.9510.77 1.657.37 0.3015.69 1.0010.48 1.707.17 0.3515.25 1.0510.19 1.75 6.98 0.4014.81 1.109.92 1.80 6.80 0.4514.38 1.159.65 1.85 6.62 0.5013.96 1.209.39 1.90 6.44 0.5513.55 1.259.14 1.95 6.27 0.6013.15 1.308.90 2.00 6.11 0.6512.78 1.358.66
表6离子注入第四组数据
图5离子注入第四组数据浓度-衬底深度曲线图
其他组实验
表7 第5、6组实验数据
表8 第7、8组实验数据
表9 第9、10组数据
实验三.刻蚀仿真实验
实验步骤
图 6 打开文件夹，双击“ACES.exe”，运行仿真软件
图7 选择仿真向导
图8 选择掩膜版高度和宽度
图9 选择晶向
图10 选择腐蚀类型，选择KOH
图11 选择衬底和时间
实验结果
图12 软件自带图标
图13 软件自带图标
图14 中北大学校徽（彩色图片需要用MATLAB作灰度转换）
图15 仪器与电子学院院徽（彩色图片需要用MATLAB作灰度转换）
图16 软件自带图标
图17 斑马（彩色图片需要用MATLAB作灰度转换）
图18软件自带图标
实验四.超净间参观
时间：2016年1月16日星期六
参观过程
换上防护服、去掉尘土、参观前注意事项、小型溅射机、台阶仪、扫描显微镜、深硅刻蚀
烘干机、氧化炉、干燥机、清洗间、光刻机
超净间定义
（取自互联网）
超净间(Clean Room)，亦称为无尘室或清净室。
「超净间」是指将一定空间范围内之空气中的微粒子、有害空气、细菌等之污染物排除，并将室内之温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内，而所给予特别设计之房间。
亦即是不论外在之空气条件如何变化，其室内均能俱有维持原先所设定要求之洁净度、温湿度及压力等性能之特性。
超净间最主要之作用在于控制产品(如硅芯片等)所接触之大气的洁净度日及温湿度，使产品能在一个良好之环境空间中生产、制造，此空间我们称之为「超净间」。