测迁移率的方法

测量方法

(1)渡越时间(TOP)法

适用于具有较好的光生载流子功能的材料的载流子迁移率的测量，可以测量有机材料的低迁移率。

在样品上加适当直流电压，选侧适当脉冲宽度的脉冲光，通过透明电极激励样品产生薄层的电子一空穴对。空穴被拉到负电极方向，作薄层运动。设薄层状况不变，则运动速度为μE。如假定样品中只有有限的陷阱，且陷阱密度均匀，则电量损失与载流子寿命τ有关，此时下电极上将因载流子运动形成感应电流，且随时间增加。在t 时刻有：若式中L 为样品厚度电场足够强，t≤τ，且渡越时间t0<τ。则在t0 时刻，电压将产生明显变化，由实验可测得，又有式中L、V 和t0 皆为实验可测量的物理量，因此μ值可求。

(2)霍尔效应法

主要适用于较大的无机半导体载流子迁移率的测量。将一块通有电流I 的半导体薄片置于磁感应强度为B 的磁场中，则在垂直于电流和磁场的薄片两端产生一个正比于电流和磁感应强度的电势U，这称为霍尔效应。由于空穴、电子电荷符号相反，霍尔效应可直接区分载流子的导电类型，测量到的电场可以表示为式中R 为霍尔系数，由霍尔效应可以计算得出电流密度、电场垂直漂移速度分量等，以求的R，进而确定μ。

3)电压衰减法

通过监控电晕充电试样的表面电压衰减来测量载流子的迁移率。

充电试样存积的电荷从顶面向接地的底电极泄漏，最初向下流动的电荷具有良好的前沿，可以确定通过厚度为L 的样品的时间，进而可确定材料的μ值。

(4)辐射诱发导电率(SIC)法

导电机理为空间电荷限制导电性材料。

在此方法中，研究样品上面一半经受连续的电子束激发辐照，产生稳态SIC，下面一半材料起着注入接触作用。然后再把此空间电荷限制电流(SCLC)流向下方电极。根据理论分析SCLC 电导电流与迁移率的关系为J=pμε1ε0V2/εDd3 (7) 测量电子束电流、辐照能量和施加电压函数的信号电流，即可推算出μ值。

(5)表面波传输法

被测量的半导体薄膜放在有压电晶体产生的场表面波场范围内，则与场表面波相联系的电场耦合到半导体薄膜中并且驱动载流子沿着声表面波传输方向移动，设置在样品上两个分开的电极检测到声一电流或电压，表达式为Iae=μP／Lv．(8) 式中P 为声功率，L 为待测样品两极间距离，v 为表面声波速。有此式便可推出μ值。(6)外加电场极性反转法(6)外加电场极性反转法

在极性完全封闭时加外电场，离子将在电极附近聚集呈薄板状，引起空间电荷效应。当将外电场极性反转时，载流子将以板状向另一电极迁移。由于加在载流子薄层前、后沿的电场影响，因而在极性反转后t 时间时，电流达到最大值。t 相当于载流子薄层在样品中行走的时间，结合样品的厚度、电场等情况，即可确定μ值。

(7)电流一电压特性法本方法主要适用于工作于常温下的MOSFET 反型层载流子迁移率的测量。对于一般的MOSFET 工作于高温时，漏源电流Ids 等于沟道电流Ich 与泄漏电流Ir 两者之和，但当其工作于常温时，泄漏电流Ir 急剧减小，近似为零，使得漏源电流Ids 即为沟道电流Ich。因此，对于一般的MOSFET 反型层载流子迁移率，可以根据测量线性区I—V 特性求的。总结综上所述，本文共指出了七中载流子迁移率的测量方法，除此之外，还可采用漂移实验、分析离子扩散、分析热释电流极化电荷瞬态响应等方法进行载流子迁移率的测量