Hallo!
Ich bin bei meinen Suchversuchen mit Google mehrfach auf euer schönes
Forum gestoßen, habe aber leider nichts passendes gefunden. (Weder hier,
noch sonstwo.)
Gleich vorweg: Ich habe nicht allzuviel (sprich: keine) Erfahrung auf
diesem Gebiet - ich möchte keinesfalls alles vorgekaut haben, aber ein
paar Tipps wären klasse.
Also, mein Problem:
Ich möchte Kennlinien aufnehmen von recht hochohmigen
Halbleiterstrukturen - einerseits um die "ohmigkeit" der Kontaktierung
zu überprüfen (bzw. die Qualität von Schottky-Kontakten für z.B.
C-V-Messungen), andererseits auch um mittels einer entsprechenden
Probenstruktur die Defektdichte in meinem (amorphen) Material zu
bestimmen.
Weiterhin möchte ich auch 4-Punktmessungen bzw. Van-der-Pauw Messungen
durchführen, also zwischen 2 Kontakten einen Strom einspeisen und
zwischen 2 anderen Kontakten die abfallende Spannung messen.
Warum will ich das machen:
Wenn ich meine Proben nach der Herstellung jemandem zum Messen gebe
dauert das drei Wochen bis ich Ergebnisse kriege (wird erst an ne andere
Uni geschickt - Projektpartner eben) - an und für sich kein Problem,
aber wenn man dann nach drei Wochen gesagt bekommt, dass die Kontakte
z.B. nicht ohmsch sind is des doof, daher will ich solche Messungen
direkt im Labor durchführen können.
Die Ergebnisse müssen nicht absolut exakt sein, da ich - wie gesagt -
sowieso alles nochmal "richtig" messen lasse, aber zumindest möchte ich
sehn ob ich Mist produziert habe, bzw. verschieden hergestellte Proben
wenigstens grob vergleichen können.
Ich brauch also quasi Kennlinien von -10 bis +10 Volt (per Hand Stecker
am Netzteil vertauschen is ok) - die zu erwartenden Ströme liegen leider
im unteren Nanoampere-Bereich.
Ich nehm die Werte manuell auf und drehe mein Labornetzteil auch per
Hand hoch und runter - das is auch ok so.
Ich brauche also keine Atomatisierung des ganzen.
Ich hab ein Labornetzteil und ein (bzw. zwei)
DDR-Strom-Spannungs-Messgeräte zur Verfügung, wobei letztere Messskalen
bis pA bzw. µV haben.
Ich hab das erstmal auf die primitivste Weise aufgebaut, also eine
Leitung von einem Pol des Netzteils zum Messgerät und dann den jeweils
noch freien Pol von Netzteil und Messgerät mittels einem einzelnen 0,6mm
Kupferdraht auf meine Probenkontakte gedrückt.
Bei einer Testmessung mit einer schlechten Probe ging das ganz gut,
allerdings hatte ich da noch Ströme im Mikrampere-Bereich. Habe dann
eine "gute" Probe hergestellt und wollte Messen, kam nix bis ca. 4 Volt,
dann leichter Ausschlag -> Messbereich auf 300nA gestellt und ohne
angelegte Spannung 150nA Strom - tja...
Dieser Strom tritt auf, sobald ich einen Pol des Messgeräts mit dem
Netzteil verbinde. Erdungen der beiden Geräte sind verbunden.
Wie löse ich das Problem?
Reicht es den Strom indirekt über die Spannung an einem Widerstand zu
messen? Was macht das Messgerät im Strom-Modus anders?
Liegts am Netzteil? Alles in Alufolie einwickeln? Falsch aufgebaut?
Wie schon erwähnt, meine Erfahrung in dem Bereich beschränkt sich auf
ein Gerät in das ich einen Wafer geschoben, mir ne Stelle rausgesucht
und nen Knopf gedrück hab und dann mein Messergebnis bekam :)
Viel geschrieben für ein - wahrscheinlich - dämliches Problem...
Würde mich freuen wenn ihr mir einen (oder mehrere) Tipp(s) geben
könntet.
Viele Grüße
UF6
>Ich möchte Kennlinien aufnehmen von recht hochohmigen>Halbleiterstrukturen - einerseits um die "ohmigkeit" der Kontaktierung>zu überprüfen (bzw. die Qualität von Schottky-Kontakten für z.B.>C-V-Messungen), andererseits auch um mittels einer entsprechenden>Probenstruktur die Defektdichte in meinem (amorphen) Material zu>bestimmen.
Haben wir an der Uni auch gemacht, um die Konzentration von Deep Level
Donatoren in GaAs zu messen. Nennt sich "Charakterisierung" und dafür
gibt es spezielle Meßgeräte. Wir hatten einen sündhaft teueren
Schlumberger, dessen Eingänge dauernd durchgeknallt sind, weil wir
unsere GaAs Detektoren (ATLAS-Experiment) erst mit ein paar Hundert Volt
depleten konnten...
>dann eine "gute" Probe hergestellt und wollte Messen, kam nix bis ca. 4>Volt, dann leichter Ausschlag -> Messbereich auf 300nA gestellt und ohne>angelegte Spannung 150nA Strom - tja...
Kann ein versteckter Fotoeffekt sein oder eine Thermospannung.
Schau, daß die Kontakte wirklich hochwertig und aus dem gleichem
Material sind. Kupfer würde ich nicht gerade nehmen. Kann man alles
kaufen oder zumindest abgucken, wie die das machen.
Erstmal danke euch beiden!
Dass es dafür teure Geräte gibt weiß ich, aber ich befürchte ich werd
sowas nich in mein Labor kriegen. (ich schreib doch nur meine
Master-Arbeit da ^^)
Fotoeffekt war auch mein erster Gedanke (ich mach im Moment
hauptsächlich Germanium ;) ), aber abdunkeln der Probe brachte keinen
Unterschied.
Thermospannungen - da nich dran zu denken war doof von mir, grade weil
mein Ziel im Großen und Ganzen ist nanostrukturierte Thermoelemente
herzustellen...
Die können doch eigentlich aber nur von den Steckverbindungen kommen,
oder?
Meine Proben sind selten größer als 2cm, da dürfte keine große
Temperaturdifferenz herrschen, außerdem benutze ich im Moment
Silberkontakte und die Differenz der Seebeckkoeffizienten von Kupfer und
Silber ist nicht sonderlich groß (<0,1 µV/K).
Aber gut, das lässt sich ja rausbekommen - mittels Körperwärme.
Wobei ich an 2 Tagen jeweils Früh und Nachmittags immer ziehmlich genau
die 150 nA bekam, würde mich fast wundern.
Gesetz dem Fall es sind Thermospannungen, reichts, wenn ich alles mit
Kupferdrähten ausführe? Da bliebe noch die Differenz zwischen Netzteil
und Messgerät - gibts einfache Möglichkeiten das zu kompensieren?
Vielleicht demoduliert das nA-Meßgerät ja auch einfach nur HF. Miß doch
einfach mal Bauteile mit bekannter C-V-Charakteristik, eine 1N4148,
BPW34. Oder wenn du mit Germanium experimentierst, eine AC128 oder
AA118. Mißt du jetzt immer noch 150nA?
Denke auch daran, daß Halbleiterübergänge entstehen können durch
Aufsetzen eines Metallkontakts auf einen Kristall. Sind deine amorphen
Halbleiter mittels einer Prozessierung bereits kontakiert?
Das sieht interessant aus, danke dafür!
Aber wenn es wirklich am Messgerät liegt, ist mir nicht klar warum der
kleinste einstellbare Messbereich 1pA ist, ich aber schon einen
Hintergrundstrom von 150nA kriege.
Eventuell wars oben nich deutlich, das ganze tritt schon auf, sobald ich
einen Pol des Messgeräts mit einem Pol des Netzgeräts verbinde - ohne
Probe und Spannung - daher vermute ich eher ich darf das nicht so
einfach machen.
Ja, ich kontaktiere direkt bei der Herstellung - sowohl Titan als auch
Silber, mit einem Elektronenstrahlverdampfer aufgedampft (wenn das nich
hinhaut probier ich noch Chrom und Aluminium, das dürfte dann definitiv
klappen).
Aber es tritt eben auch ohne Probe auf, daher dürfte es nicht daran
liegen ;)
Ein Kupferdraht ist ein Isolator.Ich würde es mit einem Platindraht oder
mindestens mit einem Silberdraht versuchen. auf eimal zeigen sich
ergebnisse. Lo
Lothar schrieb:> Ein Kupferdraht ist ein Isolator.Ich würde es mit einem Platindraht oder> mindestens mit einem Silberdraht versuchen.
Troll?
Platin hat einen fast um Faktor zehn höheren Widerstand als Kupfer. Der
Unterschied zwischen Kupfer und Silber ist auch unter 10%.
