Estimativa da concentração de portadores de carga majoritários e da resistividade do silício utilizando o método da ponta quente

Abstract

O método da ponta quente é uma técnica amplamente utilizada para a determinação do tipo de condutividade de um semicondutor, por possuir uma fácil e rápida execução. As medidas da concentração de portadores de carga majoritários e da resistividade são de suma importância para a caracterização de um semicondutor, todavia, tradicionalmente são realizadas por técnicas distintas não relacionadas com método da ponta quente. O Laboratório de Microeletrônica do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul possui um instrumento com o método da ponta quente para determinar o tipo de semicondutor. Este projeto desenvolveu um método para estimar a concentração de portadores de carga majoritários e a resistividade com o método da ponta quente em lâminas de silício uniformemente dopadas, a partir da construção de curvas de calibração com medidas experimentais. Ademais, a eletrônica do instrumento do Laboratório de Microeletrônica foi revisada, buscando-se aprimorar a precisão da medida de diferença de potencial através de mudanças nos amplificadores operacionais utilizados, com um estudo de performance para as situações de medida do método. Os erros relativos das estimativas de concentração e resistividade em uma nova lâmina tipo-n foram, respectivamente, 17,41 % e 16,70 %. O instrumento foi atualizado inclui um monitor digital quantitativo, um novo potenciômetro e o uso de um único amplificador operacional OPA602.