在反射和透射几何条件下，通过自参考太赫兹方法测定薄半导体层的导电率

《IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology》：Self-Referenced Terahertz Sheet Conductance Determination of Thin Semiconductor Layers in Reflection and Transmission Geometry

　　

摘要：

对薄半导体层进行精确表征对于半导体器件生产中的质量控制至关重要。传统方法（如四点探针技术）需要直接接触，因此具有破坏性。本研究探讨了太赫兹时域光谱（THz TDS）作为一种有前景的非接触式替代方法，用于测量半导体层的电学性质。我们研究了厚度在1 μm到2 μm之间的高掺杂铟镓砷（InGaAs）层，这些层位于磷化铟（InP）衬底上，其电导率在10^-7到10^-1 S/sq之间。利用光纤耦合的THz-TDS系统，我们在反射和透射两种几何结构下进行了测量。首次将自参考方法应用于薄半导体层，并系统地比较了自参考方法和基于参考的方法，以提取薄半导体层的电导率。在反射几何结构中，自参考通过最小化操作误差和消除频繁的重新参考来提高测量精度。与基于接触的四点探针的结果一致，验证了THz-TDS在非破坏性评估薄半导体层方面的有效性，并扩展了其可测量的电导率范围，使其能够在无需参考的情况下使用。