实验内容与目的

1． 用磨角染色法测量硅片经硼扩散后所形成的PN结的结深。

2． 使学生掌握PN结染色原理，了解实际扩散工艺制作的PN结的深度。

实验仪器与原理

1． 用磨角器，，金相显微镜白炽灯，电炉进行测量。

2． 用磨角法将Si片上pn结深尺寸放大，结深：

其中：L为P区测量值，Xj为扩散结深，θ=5°(磨角器的平台与斜面夹角)。

3． Si的电极电位低于Cu，Si能从硫酸铜染色液中把Cu置换出来，而且在Si表面上形成红色Cu镀层，又由于N型Si的标准电极电位低于P型Si的标准电极电位，因此会先在N型Si上先有Cu析出，这样就把P-N结明显的显露出来。

4． 硫酸铜溶液的配方：CuSO4·5H2O：48% HF：H2O=5g：2mL：50mL染色液中加入少量HF的目的是为了把硅片表面的氧化物去除，使反应能顺利进行。

实验步骤

1． 磨角器放在电炉上加热，温度高于松香熔化温度时，用坩埚钳取下磨角器，将被测硅片用松香沾在磨角器上。然后，在玻璃片上用水和牙膏进行抛光，直到露出斜面为止。

2． 用乙醇棉球擦拭磨好的硅片，取下硅片，放入硫酸铜镀液中，白炽灯照射30秒钟，注意观察，当发现N型区染上红色后，立即将硅片投入水中清洗，然后用滤纸吸干。

3． 在显微镜上观察PN结，在测微尺上直接读取已被放大的，染红的N区尺寸。