一种高压下二维半导体迁移载流子差分检测方法技术

本发明专利技术涉及二维半导体技术领域，具体涉及一种高压下二维半导体迁移载流子差分检测方法，本发明专利技术由吸收系数获取分布的随机数，进而确定光生载流子的初始位置，通过在已检测二维半导体上施加正反高压电，建立迁移载流子差分检测模型，并验证移载流子差分检测模型的准确性，将准确率与合格设定阈值进行对比，确认在可结束范围内的移载流子差分检测模型，通过移载流子差分检测模型对待检测二维半导体移载流子差分检测，并将检测结果与存储的信息进行对比，最终确认检测结果。最终确认检测结果。最终确认检测结果。

【技术实现步骤摘要】
一种高压下二维半导体迁移载流子差分检测方法


[0001]本专利技术涉及二维半导体
，具体涉及一种高压下二维半导体迁移载流子差分检测方法。

技术介绍

[0002]半导体材料(semiconductor material)是一类具有半导体性能(导电能力介于导体与绝缘体之间，可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。
[0003]在物理学中，载流子指可以自由移动的带有电荷的物质微粒，如电子和离子。在半导体物理学中，电子流失导致共价键上留下的空位(空穴引)被视为载流子。金属中为电子，半导体中有两种载流子即电子和空穴。在电场作用下能作定向运动的带电粒子。如半导体中的自由电子与空穴。
[0004]在专利申请号为CN202110942317.7的“二维半导体材料中光生载流子的差分反射探测方法”，在说明书中记载有“本专利技术利用二维半导体材料价带电子吸收光子并发生跃迁至导带的原理，在超快激光的激发下，通过测量二维半导体材料的反射光的方式，得到了微观电子的动力学过程。所述超快激光为脉冲持续时间在100飞秒左右、重复频率为80MHz、带宽为10纳米左右的相干光源，保证了光学测量的时间分辨率。本专利技术具有瞬时响应和飞秒
‑
皮秒级别的时间分辨率。和宏观电学的电流探测手段相比，灵敏度更高，适用于微观探测领域，同时避免了电极材料对测量结果的影响”，上述专利所提供的方法，虽然能够实现对半导体的检测效果，但是其效果不佳，其也难以应用在高压环境下，无法满足使用者的使用需求。
[0005]综上所述，研发一种高压下二维半导体迁移载流子差分检测方法，仍是二维半导体
中急需解决的关键问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术在于提供一种高压下二维半导体迁移载流子差分检测方法，本专利技术由吸收系数获取分布的随机数，进而确定光生载流子的初始位置，通过在已检测二维半导体上施加正反高压电，建立迁移载流子差分检测模型，并验证移载流子差分检测模型的准确性，将准确率与合格设定阈值进行对比，确认在可结束范围内的移载流子差分检测模型，通过移载流子差分检测模型对待检测二维半导体移载流子差分检测，并将检测结果与存储的信息进行对比，最终确认检测结果。
[0007]为实现本专利技术的目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0008]一种高压下二维半导体迁移载流子差分检测方法，包括以下步骤：
[0009](1)由吸收系数获取分布的随机数，进而确定光生载流子的初始位置，并设定载流子注入时的波矢为0；
[0010](2)向已检测二维半导体通入高压电，迁移载流子开始迁移加速；
[0011](3)记录迁移载流子的飞行时间和能量，将此时刻的波矢和能量作为下一次自由
行程的初始值重新模拟，直到总距离等于样品厚度；
[0012](5)调整高压电的电极，极性相反的载流子的飞行时间和能量，将此时刻的波矢和能量作为下一次自由行程的初始值重新模拟，直到总距离等于样品厚度；
[0013](6)建立迁移载流子差分检测模型；
[0014](7)取待检测的二维半导体，采用迁移载流子差分检测模型，检测二维半导体在正反高压下的反射信号，获得差分反射信号，将该信号与存储数据库内的信号进行对比，完成对于二维半导体迁移载流子差分的检测。
[0015]本专利技术进一步设置为：在步骤(3)中，还重复步骤(1)
‑
步骤(3)，至若干次实验后，各迁移载流子运动服距离与样品厚度相等。
[0016]本专利技术进一步设置为：在步骤(4)中，还重复实验，至各迁移载流子运动服距离与样品厚度相等。
[0017]本专利技术进一步设置为：在步骤(5)中，所述迁移载流子差分检测模型为Monte Carlo模型。
[0018]本专利技术进一步设置为：在步骤(5)中，建立迁移载流子差分检测模型是指将实验模拟结果输入迁移载流子差分检测模型，对迁移载流子差分检测模型进行训练。
[0019]本专利技术进一步设置为：在步骤(5)中，在完成迁移载流子差分检测模型训练后，还重新选择已知迁移载流子差分结果的半导体，进行移载流子差分检测模型验证，验证移载流子差分检测模型的准确性。
[0020]本专利技术进一步设置为：所述验证移载流子差分检测模型的准确性是将准确率与合格设定阈值进行对比，若准确率大于设定阈值，则合格，否则，重复步骤(1)
‑
步骤(5)，重新验证移载流子差分检测模型的准确性，至移载流子差分检测模型合格为止。
[0021]本专利技术进一步设置为：在步骤(6)中，将该信号与存储数据库内的信号进行对比，是将差分反射信号与存储的信号进行比对，选择最接近的信号数据，作为检测结果。
[0022]有益效果
[0023]采用本专利技术提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
[0024]本专利技术由吸收系数获取分布的随机数，进而确定光生载流子的初始位置，通过在已检测二维半导体上施加正反高压电，建立迁移载流子差分检测模型，并验证移载流子差分检测模型的准确性，将准确率与合格设定阈值进行对比，确认在可结束范围内的移载流子差分检测模型，通过移载流子差分检测模型对待检测二维半导体移载流子差分检测，并将检测结果与存储的信息进行对比，最终确认检测结果。
附图说明
[0025]图1为一种高压下二维半导体迁移载流子差分检测方法的流程图。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]为了实现本专利技术的效果，下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述。
[0028]实施例：
[0029]参照图1所示，图1为一种高压下二维半导体迁移载流子差分检测方法的流程图，一种高压下二维半导体迁移载流子差分检测方法，包括以下步骤：
[0030](1)由吸收系数获取分布的随机数，进而确定光生载流子的初始位置，并设定载流子注入时的波矢为0。
[0031]在本步骤吸收系数a为参数，如在金刚石中a为3333cm
‑
1，其按照函数获得分布的随机数，进而确定光生载流子的初始位置。
[0032](2)向已检测二维半导体通入高压电，迁移载流子开始迁移加速。
[0033]在本步骤中，通过用已检测二维半导体作为实验器材，能够便于后续的实验信息数据的验证，提高迁移载流子差分检测模型的准确率。
[0034](3)记录迁移载流子的飞行时间和能量，将此时刻的波矢和能量作为下一次自由行程的初始值重新模拟，直到总距离等于样品厚度。
[0035]进一步的，还重复步骤(1)
‑
步骤(3)，至若干次实验后，各迁移载流子运动服距离与样品厚度相等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压下二维半导体迁移载流子差分检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)由吸收系数获取分布的随机数，进而确定光生载流子的初始位置，并设定载流子注入时的波矢为0；(2)向己检测二维半导体通入高压电，迁移载流子开始迁移加速；(3)记录迁移载流子的飞行时间和能量，将此时刻的波矢和能量作为下一次自由行程的初始值重新模拟，直到总距离等于样品厚度；(4)调整高压电的电极，极性相反的载流子的飞行时间和能量，将此时刻的波矢和能量作为下一次自由行程的初始值重新模拟，直到总距离等于样品厚度；(5)建立迁移载流子差分检测模型；(6)取待检测的二维半导体，采用迁移载流子差分检测模型，检测二维半导体在正反高压下的反射信号，获得差分反射信号，将该信号与存储数据库内的信号进行对比，完成对于二维半导体迁移载流子差分的检测。2.根据权利要求1所述的一种高压下二维半导体迁移载流子差分检测方法，其特征在于，在步骤(3)中，还重复步骤(1)
‑
步骤(3)，至若干次实验后，各迁移载流子运动服距离与样品厚度相等。3.根据权利要求1所述的一种高压下二维半导体迁移载流子差分检测方法，其特征在于，在步骤(4)中，还重复实验，至各迁移载流子运动服距离与样品厚度相等。4.根据权利要求1所述的一种高...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉强，李宇鸿，刘静霞，刘洋，牛萍娟，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：