METHOD AND APPARATUS FOR NONDESTRUCTIVE MEASUREMENT AND MAPPING OF SHEET MATERIALS

An apparatus for contactless measurement of carrier concentration and mobility includes a microwave source, a circular waveguide for transmitting microwave radiation to a sample, such as a semiconductor wafer or panel for flat panel displays, at a measurement location, a first detector for detecting the forward microwave power, a second detector for detecting the microwave power reflected from the sample, and a third detector for detecting the Hall effect power. A circular waveguide, carrying only the TE11 mode, is terminated by the sample behind which a short is located. Perpendicular to the plane of the sample (and along the axis of the circular waveguide), a magnetic field is applied. In this configuration, a given incident TE11 wave will cause two reflected waves. One is the ordinary reflected wave in the same polarization as the incident one. A detector is provided to measure this reflected radiation. The other reflected wave is caused by the Hall effect. Its polarization is perpendicular to the former wave and a probe is provided to detect this as well. This reflected wave is detected by a probe, the output of which is combined with an attenuated and phase shifted portion of the forward radiation at a single detector. La présente invention concerne un appareil de mesure sans contact de concentration de porteurs et de mobilité. Ledit appareil comprend une source à micro-ondes, un guide d'ondes circulaire permettant de transmettre un rayonnement à micro-ondes à un échantillon, tel qu'une plaquette ou un panneau semi-conducteur, destinés à des écrans d'affichage plats, à un emplacement de mesure, un premier détecteur permettant de détecter l'énergie des micro-ondes directe, un deuxième détecteur permettant de détecter l'énergie des micro-ondes réfléchie par l'échantillon, et un troisième détecteur permettant de détecter l'énergie de l'effet Hall. Un guide d'onde circulaire, supportant seulement le mode TE11, se termine par l'échantillon derrière lequel est situé un court-circuit. Un champ magnétique est appliqué perpendiculairement au plan de l'échantillon (et le long de l'axe du guide d'ondes circulaire). Dans cette configuration, une onde TE11 incidente donnée produit deux ondes réfléchies. L'une est l'onde ordinaire réfléchie selon la même polarisation que l'onde incidente. Un détecteur est présent pour mesurer ce rayonnement réfléchi. L'autre onde réfléchie est produite par l'effet Hall. Sa polarisation est perpendiculaire à l'onde précédente et une