(57)【要約】【課題】20ｋΩ・ｃｍ程度以上の高い抵抗率を有する半導体の伝導型を簡易かつ迅速に判定し得る伝導型判定方法および装置を提供する。【解決手段】伝導型判定装置１は、パルス波形発生装置２と、増幅器３と、１対の対向電極４と、半導体被検体からの発光を検出する光検出器７と、信号増幅器８と、光検出器７からの発光出力波形およびパルス波形発生装置２からのパルス波形を同一時間軸上に表示するオシロスコープ９とからなる。１対の対向電極４および上記光検出器７は発光測定部１０を構成する。１対の対向電極４は、金属電極部からなる第１電極４ａと、金属電極部が絶縁層薄膜５により被覆されてなる第２電極４ｂとからなる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光性の化合物半導体からなる被検体に正負交番するバイアス電圧を印加し、このバイアス電圧を印加した際に生じる該被検体からの発光を検出して該発光のタイミングを測定し、該発光のタイミングが、いずれの極性のバイアス電圧を印加したタイミングであるかの判断に基づいて、該被検体の伝導型を判定することを特徴とする伝導型判定方法。
【請求項２】
前記被検体に対するバイアス電圧の印加は１対の電極を用いて行い、該１対の電極のうち、一方は金属電極部が前記被検体に直接的に接触し得るように当該金属電極部の被検体接触表面を露出せしめ、他方は、金属電極部が前記被検体に絶縁層薄膜を介して接触し得るように当該金属電極部の被検体接触表面を絶縁層薄膜によって被覆せしめることを特徴とする請求項１記載の伝導型判定方法。
【請求項３】
発光性の化合物半導体からなる被検体の伝導型を判定する伝導型判定装置において、
パルス信号を発生させるパルス信号発生手段と、そのパルス信号発生手段からのパルス信号を該被検体に印加する１対の電極と、該被検体からの発光を受光するための光検出手段と、該光検出手段により検出された発光の発光タイミングに関する情報および前記パルス信号を前記被検体に印加したタイミングに関する情報を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする伝導型判定装置。
【請求項４】
発光性の化合物半導体からなる被検体の伝導型を判定する伝導型判定装置において、
パルス信号を発生させるパルス信号発生手段と、そのパルス信号発生手段からのパルス信号を該被検体に印加する１対の電極と、該被検体からの発光を受光するための光検出手段と、該光検出手段により検出された発光の発光タイミングが、いずれの極性の前記パルス信号を前記被検体に印加したタイミングであるかの判定を行い、この判定結果に基づく該被検体の伝導型情報を出力するタイミング判定手段とを備えたことを特徴とする伝導型判定装置。
【請求項５】
前記１対の電極のうちの一方は、金属電極部が前記被検体に直接的に接触し得るように当該金属電極部の被検体接触表面が露出するように構成され、他方は、金属電極部が前記被検体に絶縁層薄膜を介して接触し得るように当該金属電極部の被検体接触表面が絶縁層薄膜により被覆されるように構成されていることを特徴とする請求項３または４記載の伝導型判定装置。
【請求項６】
前記パルス信号発生手段がパルス波形発生装置であり、該パルス信号発生手段の次段に該パルス信号発生手段からの出力電圧を増幅する増幅器が配設されているとともに、
前記光検出手段がフォトマルチプライヤまたはフォトダイオードであり、該光検出手段の次段に該光検出手段により受光された信号を増幅する増幅器が配設されていることを特徴とする請求項３〜５のうちいずれか１項記載の伝導型判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類元素や遷移元素等を添加した化合物半導体（薄膜、ウエハー、バルク、インゴット等）からなる高い抵抗率を有する試料の伝導型（ｐ型およびｎ型）を判定する方法および装置に関し、特に発光素子の研究開発あるいは製造を行う際に用いられる伝導型判定方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、新たな発光素子等を創出するため、希土類元素や遷移元素を添加した化合物半導体の研究開発が盛んであり、その成果として種々の有用な発光素子等が得られている。
例えば、下記非特許文献１に記載されているような、希土類元素を添加した半導体は、各希土類元素に特有の波長の鋭い発光スペクトルを示し、また温度依存性がきわめて小さくなっている。これにより、従来の発光素子に比べて発光波長が極めて安定した発光素子や電流励起の小型固体光増幅器の実現が可能と考えられ、各種希土類元素を添加した２元系化合物半導体薄膜の研究開発も一段と精力的に行われるようになってきている。
【０００３】
さらに、希土類と同様に多様な発光色を実現できる遷移元素を添加した半導体や、３元系化合物半導体の研究開発も盛んである（非特許文献２参照）。
【０００４】
ところで、これら発光素子等の研究開発や製造の現場では、半導体薄膜によってｐｎ接合を形成し、そのｐｎ接合部からの発光を得ることで発光素子を作製するようにしている。また、研究開発現場では、半導体の形態として薄膜の研究が最も主流であるが、ウエハー、バルク、さらにはインゴットの形態についての研究もなされている。
【０００５】
このような研究開発や製造の現場においては、作製した半導体（薄膜、ウエハー、バルクおよびインゴット等）の伝導型（ｐ型およびｎ型）を、迅速に、しかも簡便かつ正確に判定することが重要であり、そのような判定手法の開発が強く求められている。
【０００６】
このような半導体の伝導型を判定する装置としては、従来より、２つのタイプのものが知られている。
すなわち、第１の従来装置は、光パルス照射による光起電力を測定する装置（(株)ナプソン製）であって、半導体試料に光パルスを照射し、その際に発生する光起電力を静電結合により非接触で検出することで伝導型を判定するものであり、試料に対して非接触で測定できるため簡便に伝導型を判定することができる。
【０００７】
また、第２の従来装置は、ホットプローブとコールドプローブの間の熱起電力を測定する装置（(株)ナプソン製）であって、熱起電力効果（ゼーベック効果）を用いて伝導型を判定するものであり、熱起電力を用いる方式であることから低抵抗から高抵抗までの広範囲の半導体試料の伝導型を判定することができる。
【０００８】
【非特許文献１】藤原  康文  他著「希土類添加III−Ｖ族半導体による電流注入型発光デバイス」（応用物理誌  第７３巻  第２号）（2004） pp. 224-228.
【非特許文献２】Katsuaki Sato ："Chalcopyrite Crystals Doped with Transition Elements and Rare Earths"  Ternary and Multinary Compounds in the 21st Century IPAP Books 1 (2001) pp. 228-243.（物理系学術誌刊行協会刊行）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した第１の従来装置は、光起電力を用いるタイプであるため、伝導型が判定可能な半導体試料の抵抗率の範囲は、0.1Ω・ｃｍ〜1ｋΩ・ｃｍである。
【００１０】
また、上述した第２の従来装置は、熱起電力を測定するタイプであるため、半導体試料の抵抗率の測定範囲が、1ｍΩ・ｃｍ〜20ｋΩ・ｃｍと、広範囲とされている。しかし、半導体試料の抵抗率が、20ｋΩ・ｃｍの高抵抗率に近づくにつれて、半導体中をキャリヤが自由に往来できなくなり、測定装置のＳ／Ｎが急速に低下するため、伝導型を良好に判定することが困難である。
このため、従来、20ｋΩ・ｃｍ程度以上の高い抵抗率を有する半導体試料の伝導型を判定することは困難とされていた。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、20ｋΩ・ｃｍ程度以上の高い抵抗率を有する半導体の伝導型を簡易かつ迅速に判定し得る伝導型判定方法および装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の伝導型判定方法は、発光性の化合物半導体からなる被検体に正負交番するバイアス電圧を印加し、このバイアス電圧を印加した際に生じる該被検体からの発光を検出して該発光のタイミングを測定し、該発光のタイミングが、いずれの極性のバイアス電圧を印加したタイミングであるかの判断に基づいて、該被検体の伝導型を判定することを特徴とするものである。
【００１３】
また、前記被検体に対するバイアス電圧の印加は１対の電極を用いて行い、該１対の電極のうち、一方は金属電極部が前記被検体に直接的に接触し得るように当該金属電極部の被検体接触表面を露出せしめ、他方は、金属電極部が前記被検体に絶縁層薄膜を介して接触し得るように当該金属電極部の被検体接触表面を絶縁層薄膜によって被覆せしめるとよい。
【００１４】
また、本発明の伝導型判定装置は、発光性の化合物半導体からなる被検体の伝導型を判定する伝導型判定装置であって、
パルス信号を発生させるパルス信号発生手段と、そのパルス信号発生手段からのパルス信号を該被検体に印加する１対の電極と、該被検体からの発光を受光するための光検出手段と、該光検出手段により検出された発光の発光タイミングに関する情報および前記パルス信号を前記被検体に印加したタイミングに関する情報を表示する表示手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の伝導型判定装置は、発光性の化合物半導体からなる被検体の伝導型を判定する伝導型判定装置であって、
パルス信号を発生させるパルス信号発生手段と、そのパルス信号発生手段からのパルス信号を該被検体に印加する１対の電極と、該被検体からの発光を受光するための光検出手段と、該光検出手段により検出された発光の発光タイミングが、いずれの極性の前記パルス信号を前記被検体に印加したタイミングであるかの判定を行い、この判定結果に基づく該被検体の伝導型情報を出力するタイミング判定手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、上述した伝導型判定装置において、前記１対の電極のうちの一方は、金属電極部が前記被検体に直接的に接触し得るように当該金属電極部の被検体接触表面が露出するように構成され、他方は、金属電極部が前記被検体に絶縁層薄膜を介して接触し得るように当該金属電極部の被検体接触表面が絶縁層薄膜により被覆されるように構成されることが可能である。
【００１７】
さらに、上述した伝導型判定装置において、前記パルス信号発生手段がパルス波形発生装置であり、該パルス信号発生手段の次段に該パルス信号発生手段からの出力電圧を増幅する増幅器が配設されているとともに、
前記光検出手段がフォトマルチプライヤまたはフォトダイオードであり、該光検出手段の次段に該光検出手段により受光された信号を増幅する増幅器が配設されていることが好ましい。
【００１８】
なお、物理的な分類では、正確には20ｋΩ・ｃｍ程度以上の高抵抗率を有する物質は、絶縁体と表記すべきであるが、本明細書においては、伝導型について統一した説明を行う便宜上、20ｋΩ・ｃｍ程度以上の高抵抗率を有する物質についても半導体と表記するものとする。
【００１９】
また、上記「発光のタイミング」には、上記光検出手段により発光が受光されたタイミングを含めるものとし、さらに、上記「バイアス電圧を被検体に印加したタイミング」には、上記パルス信号発生手段からのパルス信号発生タイミングを含めるものとする。
【発明の効果】
【００２０】
従来の伝導型判定装置において用いられている、光起電力や熱起電力の測定による伝導型の判定は、半導体中に存在するキャリヤの濃度分布（フェルミ準位の位置）が光や熱の影響によって変化することを利用している。このため、このキャリヤの濃度分布の違いに応じて生じた半導体中の電位勾配により、半導体中をキャリヤが自由に往来できることが前提となっているため、半導体被検体の抵抗率が低い領域（光起電力なら0.1Ω・ｃｍ〜1ｋΩ・ｃｍの範囲、熱起電力なら1ｍΩ・ｃｍ〜20ｋΩ・ｃｍの範囲）のものであることが原理的に不可欠である。
【００２１】
一方、本発明による伝導型判定方法および装置においては、１０８（Ｖ／ｍ）程度の絶縁破壊寸前の極めて高い電界中におけるホットキャリヤを利用して伝導型を判定していることになる。換言すれば、従来装置において利用されている、半導体キャリヤの濃度分布の違いに応じて生じた半導体中の電位勾配より数十桁高い電界を利用して伝導型を判定していることになる。これにより、高い電界が印加可能な、絶縁膜に近い高抵抗率（20ｋΩ・ｃｍ以上）の半導体について伝導型を判定することが可能となる。
【００２２】
具体的には、一対の対向電極を半導体に接触させ、これら２つの電極間に高い電圧（電極と半導体間のショットキ・障壁に比べてはるかに高い電圧）を印加する。
これにより、電極から半導体へのキャリヤの注入が困難な絶縁層薄膜付きの上記「他方の電極」の近傍では、電極から半導体へのキャリヤの注入が容易な、金属部が露出した上記「一方の電極」の近傍に比べて大きな電界が発生する。
【００２３】
したがって、１０８（Ｖ／ｍ）程度の高電界を印加させることにより生ずる発光（高電場エレクトロルミネッセンス）は、この一対の対向電極のうち、常に絶縁層薄膜付きの電極（「他方の電極」）近傍でのみ生じる。
そして、このような発光は、キャリヤの種類と、半導体に印加されたバイアス電圧の極性とが整合したときに生じるものであるから、上記発光のタイミングが、いずれの極性のバイアス電圧が半導体に印加されたときであるかを測定することにより、キャリヤの種類を特定することができる。
【００２４】
すなわち、上記「他方の電極」が上記「一方の電極」に対して正バイアス（プラス）とされているときに発光を示せば、半導体の伝導型はｐ型であると判定でき、また、負バイアス（マイナス）とされているときに発光を示せば、半導体の伝導型はｎ型であると判定することができる。
したがって、本発明の伝導型判定方法および装置によれば、高抵抗率を有する半導体の伝導型を簡易かつ迅速に判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態に係る伝導型判定方法および装置について図面を用いて説明する。
【００２６】
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る伝導型判定装置の概略を示すブロックダイヤグラムである。
すなわち、この伝導型判定装置１は、所定のパルス波形を発生するパルス波形発生装置２と、増幅器３と、増幅器３により電圧増幅された信号が印加される１対の対向電極４と、この１対の対向電極４による電圧印加に応じて半導体被検体６から発生した所定の発光を検出する光検出器７と、信号増幅器８と、光検出器７により検出された発光出力波形およびパルス波形発生装置２により発生されたパルス波形を同一時間軸上に表示するオシロスコープ９とを備えている。ここで、上記１対の対向電極４および上記光検出器７は発光測定部１０を構成する。
【００２７】
なお、上記１対の対向電極４のうち、一方は、例えば、金（Ａｕ）よりなる金属電極部が半導体被検体６に直接的に接触し得るように構成された第１電極４ａであり、他方は、例えば金（Ａｕ）よりなる金属電極部が半導体被検体６に絶縁層薄膜５を介して接触し得るように該金属電極部の表面が例えば、膜厚500ｎｍの５酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）の絶縁層薄膜５により被覆されるように構成された第２電極４ｂである。
【００２８】
なお、これら２つの電極４ａ、４ｂは、半導体被検体６の一方の側に接触するように構成され、また、これら２つの電極４ａ、４ｂの間隔は、例えば、１ｍｍとされる。
また、光検出器７はフォトマルチプライヤまたはフォトダイオード等により構成される。
【００２９】
次に、上記伝導型判定装置１を用いて半導体被検体６の伝導型を判定する手法について説明する。
【００３０】
まず、パルス波形発生装置２で発生した矩形波は、電圧信号の増幅率が可変し得る増幅器３によって電圧増幅され、一対の対向電極４の各電極４ａ、４ｂ間に500〜1000Ｖ程度の高圧の矩形状パルス電圧が印加されることになる。
これにより、第２電極４ｂが接している半導体被検体６の接触部位近傍に１０８（Ｖ／ｍ）程度の高電界が集中し、その接触部位近傍で発光（高電場エレクトロルミネッセンス）が発生する。
【００３１】
この発光は光検出器７で受光され、その受光信号は信号増幅器（プリアンプ）８を介してオシロスコープ９に入力され、その表示面上に発光出力波形を表示する。
このオシロスコープ９の表示面上には、パルス波形発生装置２において発生したパルス波形も、上記発光出力波形と同一時間軸上に表示される。
この表示に基づき、半導体被検体６から発生した発光の発光タイミングが、半導体被検体６にいずれの極性の電圧が印加されたタイミングであるかが判断される。
【００３２】
そして、発光タイミングが、半導体被検体６（第２電極４ｂ）に正バイアス電圧が印加されたタイミングであれば半導体の伝導型はｐ型であると判定でき、また、発光タイミングが、半導体被検体６（第２電極４ｂ）に負バイアス電圧が印加されたタイミングであれば半導体の伝導型はｎ型であると判定することができる。
【００３３】
なお、上述した発光測定部１０に替えて、図１（ｂ）に示すような発光測定部２０としてもよい。すなわち、発光測定部２０は、金属電極部が半導体被検体１６に直接的に接触し得るように構成された第１電極１４ａと、金属電極部が半導体被検体１６に絶縁層薄膜１５を介して接触し得るように構成された第２電極１４ｂとが、半導体被検体１６を挟むようにして対向配置されるように構成され、これら２つの電極１４ａ、１４ｂ間に印加された電圧に応じて半導体被検体１６から生じた発光を光検出器１７において受光するように構成されている。
【００３４】
この場合、半導体被検体１６の厚みや構成材料に応じて印加電圧を適切に調整するとよい。
また、上述した一対の電極４、１４における各金属電極部の形態は、薄膜形状の電極膜としてもよく、特に、半導体被検体６、１６が半導体薄膜の場合には、各金属電極部の形態を薄膜形状の電極膜とすることが測定精度等の面からも好ましい。
【００３５】
また、上記第２電極４ｂ、１４ｂにおいて、金属電極表面を被覆する絶縁層薄膜５、１５の材料としては、５酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）に限られるものではなく、他の絶縁材料、例えばＹ２Ｏ３，Ｓｉ３Ｎ４，Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２，ＢａＴａ２Ｏ６，ＳｒＴｉＯ３，ＰｂＴｉＯ３，ＴｉＯ２，ＳｉＡｌＯＮ等やそれらの複合膜、例えばＴａ２Ｏ５／ＳｉＯ２を用いることも可能である。
【００３６】
また、上記第１電極４ａ、１４ａおよび上記第２電極４ｂ、１４ｂの金属電極部としては、金（Ａｕ）に限られるものではなく、他の金属材料Ａｌ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｔａ，Ａｕ，Ａｇ，Ｉｎやそれらの合金類を用いることも可能である。また、薄膜形状の金属電極部を用いる場合において、上記金属材料を用いることができるのは勿論であるが、電極の透明性を確保したい場合にはＩＴＯ（indium tin oxide）透明電極を用いるとよい。
【００３７】
また、上記実施形態においては、測定者がオシロスコープ９に表示された、光検出器７からの発光出力波形とパルス波形発生装置２からのパルス波形とのタイミングを比較して、発光出力波形が、パルス波形の正バイアス領域に対応しているのか、負バイアス領域に対応しているのかを判定している。しかしながら、本発明の伝導型判定方法および装置においては、これに限られるものではなく、例えば、上記判定を自動判定装置によるものとしてもよい。すなわち、光検出器７からの発光タイミングとパルス波形発生装置２からのパルス発生タイミングを、波形整形回路や論理回路（例えば、上記発光出力波形の整形波と上記パルス波形の整形波との論理積を演算する）等を用いて比較判断し、上記発光タイミングが、パルス波形の正バイアス領域に対応していると判断した場合にはｐ型を示す信号を、負バイアス領域に対応していると判断した場合にはｎ型を示す信号を、それぞれ出力する伝導型自動判定装置を、オシロスコープ９等の表示装置とともに、またはこの表示装置に替えて設けてもよい。また、このｎ型を示す信号、およびｐ型を示す信号に基づき、所定の表示装置にその旨の表示を行うようにしてもよい。
【実施例】
【００３８】
以下、具体的な実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明する。
上記図１（ａ）に示す実施形態装置を用い、希土類であるユーロピウム（Ｅｕ）を添加した３元系化合物半導体ストロンチウムチオガレート（ＳｒＧａ２Ｓ４）薄膜（以下第１被検体とも称する）、希土類であるセリウム（Ｃｅ）を添加した３元系化合物半導体ＳｒＧａ２Ｓ４薄膜（以下第２被検体とも称する）および遷移金属であるマンガン（Ｍｎ）を添加した２元系化合物半導体硫化亜鉛（ＺｎＳ）薄膜（以下第３被検体とも称する）のそれぞれについて、伝導型を判定する場合について説明する。
【００３９】
まず、図２（ａ）は、上記第１被検体である、ユーロピウム（Ｅｕ）を添加したストロンチウムチオガレート（ＳｒＧａ２Ｓ４）薄膜を測定した際の、光検出器７からの発光出力波形とパルス波形発生装置２からの印加パルス波形を、オシロスコープ９により同一時間軸上で表示するようにしたものを示したものであり、これにより発光出力タイミングが、印加パルス波形の正バイアス領域に対応しているのか、負バイアス領域に対応しているのかを判定した。なお、図２（ａ）に示すグラフの縦軸は任意単位（a.u.）により表されている（図２（ｂ）、（ｃ）において同じ）。
【００４０】
この図２（ａ）からも明らかなように、上記第１被検体については、発光出力タイミングが、印加パルス波形の正バイアス領域に対応していることが明らかであり、伝導型はｐ型であると判定される。
【００４１】
また、図２（ｂ）は、上記第２被検体である、セリウム（Ｃｅ）を添加したＳｒＧａ２Ｓ４薄膜を測定した際の、光検出器７からの発光出力波形とパルス波形発生装置２からの印加パルス波形を、オシロスコープ９により同一時間軸上で表示するようにしたものを示したものであり、これにより発光出力タイミングが、印加パルス波形のいずれのバイアス領域に対応しているのかを判定した。
【００４２】
この図２（ｂ）からも明らかなように、上記第２被検体については、発光出力タイミングが、印加パルス波形の負バイアス領域に対応していることが明らかであり、伝導型はｎ型であると判定される。
【００４３】
さらに、図２（ｃ）は、上記第３被検体である、マンガン（Ｍｎ）を添加した硫化亜鉛（ＺｎＳ）薄膜を測定した際の、光検出器７からの発光出力波形とパルス波形発生装置２からの印加パルス波形を、オシロスコープ９により同一時間軸上で表示するようにしたものを示したものであり、これにより発光出力タイミングが、印加パルス波形のいずれのバイアス領域に対応しているのかを判定した。
【００４４】
この図２（ｃ）からも明らかなように、上記第３被検体については、上記第２被検体と同様に、発光出力タイミングが、印加パルス波形の負バイアス領域に対応していることが明らかであり、伝導型はｎ型であると判定される。
【００４５】
なお、ＺｎＳ：Ｍｎの伝導型がｎ型であることは公知文献によって明らかにされている。例えば、E. Bringuier, J. Appl. Phys. 70, 4545 (1991) やK. Bhattacharyya, S. M. Goodnick and J. F. Wager, J. Appl. Phys. 73, 3390 (1993) 等の文献におけるホットキャリヤの解析の記述部分に、ＺｎＳ：Ｍｎは電子が多数キャリヤであることが示されており、また、A. Zunger, Appl. Phys. Lett. 83, 57 (2003) 等の文献にはＺｎＳ：Ｍｎがｎ型伝導性を示すことが示されている。
【００４６】
最後に、半導体被検体の伝導型と第２電極に印加されるバイアス電圧極性との関係をバンドダイヤグラムによって説明する。なお、伝導型がｐ型である場合においても、ｎ型である場合に準じて考えればよいから、ここでは、伝導型がｎ型であるＺｎＳ：Ｍｎの場合において、第２電極に負バイアス（マイナス）が印加された際に発光が生じることのみを、バンドダイヤグラムによって説明する。
【００４７】
すなわち、図３に、第３被検体である、ＺｎＳ：Ｍｎ薄膜についてのバンドダイヤグラムを示す。
図３（ａ）は、第２電極４ｂ、１４ｂに正バイアス（プラス）電圧が印加された状態におけるバンドダイヤグラムを示すものである。この極性の時には、図３（ａ）に示すように、絶縁層薄膜（Ｔａ２Ｏ５）とＺｎＳ：Ｍｎ薄膜の間の界面に多数キャリヤである電子が蓄積される。
【００４８】
一方、図３（ｂ）は、第２電極４ｂ、１４ｂに負バイアス（マイナス）電圧が印加された状態におけるバンドダイヤグラムを示すものである。第２電極４ｂ、１４ｂに負バイアス（マイナス）電圧が印加されると、図３（ｂ）に示すように、絶縁層薄膜（Ｔａ２Ｏ５）とＺｎＳ：Ｍｎ薄膜の間の界面に蓄積された電子が放出され、ＺｎＳ：Ｍｎ薄膜中のＭｎ２＋イオンを励起して発光を生じる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係る伝導型判定装置の概略構成を表すブロックダイヤグラム（ａ）、および（ａ）に示す発光測定部の変更例の概略構成を表す図（ｂ）
【図２】図１（ａ）に示す実施形態装置を用い、半導体被検体を測定した際の、光検出器からの発光出力波形とパルス波形発生装置からの印加パルス波形とが同一時間軸上に表示された様子を示すものであって、（ａ）は半導体被検体が、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ薄膜である場合、（ｂ）は半導体被検体が、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｃｅ薄膜である場合、（ｃ）は半導体被検体が、ＺｎＳ：Ｍｎ薄膜である場合
【図３】半導体被検体が、ＺｎＳ：Ｍｎ薄膜である場合において、（ａ）は第２電極に正バイアス（プラス）が印加された場合のバンドダイヤグラム、（ｂ）は第２電極に負バイアス（プラス）が印加された場合のバンドダイヤグラム
【符号の説明】
【００５０】
１      伝導型判定装置
２      パルス波形発生装置
３、８      増幅器
４、１４      １対の対向電極
４ａ、１４ａ      第１電極
４ｂ、１４ｂ      第２電極
５、１５      絶縁層薄膜
６、１６      半導体被検体
７、１７      光検出器
９      オシロスコープ
１０、２０      発光測定部
【図１】
2006032727.tif 000003
【図２】
2006032727.tif 000004
【図３】
2006032727.tif 000005