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碳化硅中载流子的浓度会影响电学性能。 载流子有两种电子和空穴，而来源方式又有不同，有本来就有的（本征）和外界带来的（非本征，掺杂、缺陷、加热、加电场等）。在这些外界作用下，载流子也会有不同的表现。
硅的本征载流子浓度与温度的关系为： 碳化硅的本征载流子浓度与温度的关系为： 本征就是材料本身的特性，总的如图所示：
而掺杂后的迁移率的情况如图：
而电场作用下，电子漂移速率如图：
测量载流子浓度的方法有很多，包括二次离子质谱（SIMS）、汞探针（C-V）法、四探针法、霍尔效应法等。
二次离子质谱（SIMS）测量极限可达ppm级别，并且能够检测含氢在内的元素及其同位素。
四探针法、霍尔效应法测量材料的平均载流子浓度，要求样品的厚度、形状、探针压力、电流、无缝欧姆接触。
汞探针C-V测试法是较为常用的，可以测试载流子浓度、掺杂浓度、电阻率等。 原理是形成肖特基势垒——金属与半导体接触，这里是液态金属汞与碳化硅接触。而肖特基势垒，在电压的作用下，电容会发生变化： 真空介电常数ε0=8.85×10^-12F/m； ε为材料的相对介电常数，对于4H-SiC=9.7，对于Si=11.75； S为接触面积； x为耗尽层厚度； 所以，要求就是要能够测出电容。
联立电容电压公式C=S·dQ/dV，载流子浓度n公式dQ=n·S·dx·e： 电子电荷e=1.60×10^-19C。
举个例子，使用直径859um的探针测试，也就是S=π·(d/2)^2=5.8×10^-7m2。 测试C-V图形如左图： 可算出n=3.03×10^15cm3（可能有误）。
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发表于 2020-9-4 21:06:11
