Si wafer의 Hall Effect 측정 보고서- A+ 학점 레포트

소개

[[ 대학교 과목: 반도체, 반도체공정, 반도체 공학, 반도체 설계 실험 ]]
보고서 주제: Si wafer의 Hall Effect 측정 보고서_A+ 레포트
4년 장학생이 쓴 A+ 보고서 레포트
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목차

1. Objective of experiment
2. Experimental equipment
3. Experimental materials

4. Results and discussion
1 ) Si wafer의 홀 측정
(1) N type , P type, Intrinsic 반도체를 정의하시오.
(2) 이동도(mobility)를 정의 하시오.
(3) Vander Pauw 패턴으로 부터 어떤 순서로 resistivity, sheet resistance, 그리고 이동도를 측정했는지 식을 쓰고, 측정방법을 명확하게 쓰시오.
(4) N type, p type 에 따라 홀전압, 홀계수의 크기, 극성이 어떻게 바뀌는 가 확인하고 쓰시오. 왜 부호가 다르게 나오는지 Hall effect를 식으로부터 설명하시오.
(5) 도핑에 따라 이동도가 어떻게 되는가? 도핑에 따라 이동도가 어떻게 되는지 원리를 설명하시오
(6) N, P Wafer의 경우 전자와 홀의 이동도 중 어떤 것이 더 큰가 확인하시오.
(7) 샘플을 77K의 저온에서 측정 시 이동도가 어떻게 바뀌나. 그 이유는 무엇인지 원리를 정확하게 적으시오.

5. References

본문내용

1. Objective of experiment
첫 번째 Hall Effect 실험을 통해서, 전류를 X축 방향으로 흘려주고,
수직방향인 Z축으로 자기장을 가해준다. 이에 따라, 원래는 없었던 전압의 값이 [ Hall Effect 현상을 통해 Y축 방향으로 전압 값이 나타나게 되는지를 측정해보는 것 ]이 목적이다. 두 번째 실험 Graphene Exfoliation의 과정을 통해서 Graphene 각 층을 분리해보고, 그래핀의 Bonding 결합의 의미를 알아보는 것이 이번 실험의 목적이다.

2. Experimental equipments
Tweezer, 시편을 담을 수 있는 Case, Hot Plate, Diamond Cutter, PCV 기판, 고무장갑, Hall Effect Measurement System, Computer, Magnetic Bar, Scotch Tape, 전자현미경, 기록지

3. Experimental materials
[ P+, P, N- ] Type Silicon Wafer, Indium Specimen, Graphite

4. Results and discussion
1) Si wafer의 홀 측정
(1) N type , P type, Intrinsic 반도체를 정의하시오.

㉠ Intrinsic 반도체
일반적으로 반도체는 불순물을 포함하고 있지 않는 순수한 Intrinsic 진성반도체와 불순물을 포함하고 있는 Extrinsic 외인성 반도체로 나눌 수 있다. 먼저 Intrinsic 반도체를 설명한다면, [ Doping 불순물이 첨가되지 않은 반도체 ] 를 “Intrinsic” 진성반도체라 한다. Intrinsic 반도체는 이웃하는 원자와 전자를 공유하는 “공유결합”에 의해 형성되어 있어, 상온 (25℃)에서는 여분의 Valence 전자가 없다. 만약 온도가 증가하게 된다면, 열에너지를 받은 전자가 핵으로부터의 속박된 형태를 벗어나 자유전자가 되어 돌아다니게 된다.

참고자료

· 『최신반도체공학』, 류장렬, p. 311 ~315 , "반도제의 에너지 준위",
· "반도체의 PN접합 "
· 『반도체 소자 공학』, 이진구, p.248~264, "원자 결합", "고체에서의 결함과
· 불순물"
· 『Nano Materials』, 진인주, 이익모, p. 153~158, “나노구조 박막”