半导体构件和用于确定半导体构件的半导体材料的状态的方法
【专利摘要】本发明涉及半导体构件（108），其可由流体的至少一个流体成分加载，其中，所述半导体构件（108）具有一衬底（110）、一电极（114）和一接口（116）。所述衬底（110）由一半导体材料构成。所述衬底（110）在第一侧面上具有一衬底触头（112）。所述电极（114）布置在所述衬底（110）的第二侧面上。所述电极（114）通过一绝缘的化学敏感的层（118）与所述半导体材料（110）电绝缘。所述接口（116）为了测量所述接口（116）和所述衬底触头（112）之间的电压而相对于所述电极（114）侧部错开地布置在所述衬底（110）的第二侧面上。所述半导体材料（110）传导性地掺杂在所述接口（116）的区域中。
【专利说明】半导体构件和用于确定半导体构件的半导体材料的状态的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体构件、一种用于确定半导体构件的半导体材料的状态的方法、一种测量设备以及一种相应的计算机程序产品。
【背景技术】
[0002]在化学敏感的晶体管中，所述晶体管的特征曲线代表了在待测量的介质中的物质浓度与通过在晶体管的源极触头和漏极触头之间的通道的电流之间的相关性。
[0003]DE 10 2009 045 475 Al展示了一种气体敏感的半导体设备。
【发明内容】
[0004]在该背景下利用本发明提出了根据独立权利要求所述的一种半导体构件、一种用于确定半导体构件的半导体材料的状态的方法、一种测量设备以及最后一种相应的计算机程序产品。有利的设计方案从各从属权利要求和下面的说明书中给出。
[0005]半导体材料具有电的特性，这些电的特性会经由外来原子与在所述半导体材料的外壳中的或多或少的电子的混合而受到影响。所述外来原子在制造中嵌入(掺杂)到半导体材料的晶格中，由此半导体材料会在不同的导电性状态中移位。所述外来原子经由未结合的电子或缺陷部位而提供自由的载流子。此外，半导体材料也具有晶格中的故障部位，在所述故障部位处，半导体材料的原子例如由于晶格区域的不同的取向而具有在未嵌入的外来原子的情况下的未结合的电子作为载流子。半导体材料在所述故障位置处的特性可以通过与施加的流体的成分的相互作用而改变。例如可以将施加的气体的成分扩散到半导体材料中并且占据所述故障部位。由此可以改变半导体的传导性。
[0006]半导体材料的载流子可以具有不同的能量级。因此，会需要不同强度的力来使得载流子在所述能量级之间运动。通过电场可以施加所述力并且所述运动的载流子可以引起半导体材料中的电流。电场越强，则能量级之间的更大的跃变针对载流子是可行的。施加的气体的嵌入到半导体材料中的成分可以从一起始位置中改变所述能量级。因此会需要更强的或更弱的电场，用以使载流子运动，以在能量级之间跃变。因此，当所述成分嵌入到半导体材料中时，可以从通过所述电场引起的半导体材料中的电流中推断出所述成分的存在。由于半导体材料中的成分的量和流体中的成分的量之间的平衡，也可以从电流中推断出流体中的成分的浓度。
[0007]半导体材料可以经受两个电极之间的电场。在半导体材料的第一接口和半导体材料的第二接口之间可以检测到一电流。本发明基于如下知识，即在电场和电流之间存在作用相关性。
[0008]本发明提出了一种半导体构件，其可由流体的至少一个流体成分加载，其中，所述半导体构件具有下列特征:
由半导体材料制成的衬底，其中，所述衬底在第一侧面上具有衬底触头: 电极，其布置在所述衬底的第二侧面上并且通过一绝缘的、化学敏感的层与所述半导体材料电绝缘；
接口，用于测量所述接口和所述衬底触头之间的电压，其中，所述接口相对于所述电极侧部错开地布置在所述衬底的第二侧面上，其中，所述半导体材料传导性地掺杂在所述接口的区域中。
[0009]衬底可以具有片形的结构。衬底的第一侧面可以是所述半导体构件的底面或安装面。第二侧面可以是所述半导体构件的传感器面。衬底触头可以是一电极，其直接与所述衬底连接。接口可以是所述衬底的部分区域。所述半导体材料可以在所述接口的区域中例如掺杂一外来材料。
[0010]所述接口可以环形地围绕所述电极构造。所述第二触头可以闭合地或者敞开地环形构造。在敞开的实施方式中可以防止涡流的影响。
[0011]所述衬底触头可以布置在所述衬底的主表面上，该主表面与所述衬底的布置有所述接口的主表面对置。
[0012]所述电极和/或所述绝缘层可以实施成对于至少一个流体成分是至少部分地可穿透的。可穿透可以例如理解为多孔的、穿孔的。所述电极和/或所述绝缘层也可以是亲流体的(fluidphil)或流体显微的(fluidskopisch)的。例如所述电极和/或所述绝缘层可以吸引所述流体成分和/或特别好地被流体成分润湿。同样地，所述电极和/或所述绝缘层可以具有相对于所述流体成分的吸附的(sorptive)特性。
[0013]此外，本发明提出了一种根据这里介绍的方法所述的用于确定半导体构件的半导体材料的状态的方法，其中，所述方法具有下列步骤:
施加一在所述电极和一参考电势之间的电压；
检测一在所述接口和所述衬底触头之间的电流；并且 在使用所述电压和所述电流的条件下获知所述半导体材料的状态。
[0014]所述半导体构件可以以一流体的至少一个流体成分来加载。在所述电极和所述衬底触头之间的电压可以引起一电场，该电场能够提供用于改变所述半导体材料中的载流子的能量级的活化能。半导体材料的状态可以理解为一种基于衬底与半导体材料的原子的相互作用的状态，其中，所述半导体材料的至少一个特性相对于起始状态发生改变。这种状态可以例如理解为半导体材料、尤其是具有确定的物质的衬底的一确定的饱和度，所述确定的物质例如从流体中通过电极扩散到衬底中。替选地，待获知的状态也可以理解为通过从流体进入到衬底中的物质所影响的所述传导性的局部的、部分可逆的或也可以是不可逆的改变。衬底可以是一流体的成分，该流体处于与半导体构件或者说半导体材料的接触中。所述状态可以在使用一种加工规范的条件下获知。所述加工规范可以是一种规范，其中，所述流体和所述电压的大小、必要时其它参量相互关联，用以进行半导体材料的状态的评价。
[0015]所述电压可以作为电压脉冲来施加，其具有上升的边沿，所述边沿具有从一起始值到一目标值的预设的时间上的坡度。替选地或附加地，所述电压脉冲可以具有一下降的边沿，所述边沿具有从所述目标值到所述起始值的预设的时间上的陡度。起始值和目标值可以是电压值。当在所述电极和所述衬底触头之间的电场刚好强到能够提供用于克服带隙(BandlUcke)所需的活化能时，通过所述电压的受控的升高或者说通过所述电压的受控的下降，可以检测所述电流。由此可以将所述电压值与所述电流值关联起来。所述电压值可以是正的和/或负的。所述边沿可以分别具有一过零点。
[0016]所述电压可以具有在所述起始值上的预设的第一停留时间。替选地或附加地，所述电压可以具有在所述目标值上的预设的第二停留时间。通过在极值上的预设的停留时间，可以将在上升的边沿时可检测到的效应与在下降的边沿时可检测到的效应分开。所述边沿也可以具有平台，用以在更小的电压步骤中获知所述半导体材料的状态。
[0017]在施加步骤中可以施加至少一个其它的电压脉冲。在检测步骤中可以检测至少一个其它的电流。通过重复测量可以检测所述状态相对于之前的测量的变化。由此可以周期性地获知所述半导体材料的状态的变化。
[0018]所述其它的电压脉冲可以具有一其它的起始值和/或一其它的目标值。所述其它的电压脉冲可以具有一其它的第一停留时间和/或一其它的第二停留时间。通过不同的最小和/或最大的电压值可以获知所述半导体材料的不同的特性或者说状态。当在一目标值和一起始值之间的电压差小于在所述半导体材料的当前状态下使载流子从价带运动到导电带所需的电压时，可以确定，所述带隙当前大于在所述起始值和所述目标值之间的电压差。
[0019]所述其它的电压脉冲可以相对于所述电压脉冲具有一改变的脉冲形式。例如所述边沿可以具有不同的构型。例如一个边沿可以线性地延伸以及另一边沿可以正弦形地变形。通过所述边沿的平整的和/或陡峭的区域可以使电压区域更快地或者更慢地被穿行，用以例如能够检测或者能够越过所述电流的例如具有延迟的变化。
[0020]在检测步骤中可以检测所述电流的时间上的变化(Verlauf )，其中，所述变化至少在施加电压的一持续时间上被检测到。通过所述变化可以获知半导体材料中的中间状态，所述中间状态可由于所述半导体材料中的状态变化而识别到。
[0021 ] 本发明还提出了 一种测量设备，其构造用于在相应的装置中实施或者说转换根据本发明的方法的步骤。通过测量设备形式的本发明的实施变型也可以快速和高效地解决本发明的任务。
[0022]测量设备在此可以理解为一种电的设备，其处理传感器信号并且与此相关地发出控制信号和/或数据信号。所述测量设备可以具有一界面，其可以硬件地或软件地构造。在硬件地构造的情况下，所述界面可以例如是所谓的系统ASIC的部分，其包含所述测量设备的不同的功能。但也可行的是，所述界面具有自身的、集成的电路或者至少部分地由独立的构件构成。在软件地构造的情况下，所述界面可以是软件模块，其例如在一微控制器上存在于其它的软件模块旁。
[0023]有利的还有，具有程序代码的计算机程序产品，所述程序代码可以存储在机器可读的载体如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上，并且当所述程序产品在一计算机或一设备上实施时，用于实施按照前述的实施方式的方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]下面参照附图示例性地详细阐释本发明。其中:
图1示出了根据本发明的一个实施例的测量设备以及联接在所述测量设备上的半导体构件的方块图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的用于确定半导体构件的半导体材料的状态的方法的流程图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的电压脉冲的电压-时间-变化的图表；
图4示出了根据本发明的一个实施例的检测到的电流的电流-时间-变化的图表；
图5示出了根据本发明的一个实施例的在一电压脉冲期间所述半导体材料的原子的状态变化的示图；以及
图6示出了半导体构件的特征场的视图，所述特征场根据本发明的实施例在以大量的不同的电压脉冲来加载的情况下被检测到。
[0025]在下面的本发明的优选实施例的描述中，针对在不同的附图中展示的并且相似作用的元件采用相同的或者相似的附图标记，其中，舍弃了所述元件的重复描述。
【具体实施方式】
[0026]图1示出了根据本发明的一个实施例的测量设备100以及联接在所述测量设备上的根据本发明的一个实施例的半导体构件108的方块图。所述测量设备100具有一用于施加102的装置、一用于检测104的装置和一用于获知106的装置。所述测量设备100构造用于运行和测试所述半导体构件108。所述半导体构件108具有一衬底110，所述衬底具有一衬底触头112 (背栅触头)、一电极114和一接口 116。所述衬底110由一半导体材料构成。所述半导体材料110在一气体流的情况下可由所述气体的至少一个气体成分加载。所述衬底110在第一侧面上具有所述衬底触头112。所述电极114布置在所述衬底110的第二侧面上，所述第二侧面与所述第一侧面对置。所述电极114通过一绝缘层118与所述半导体材料电绝缘。所述电极114和/或所述绝缘层118可以是化学敏感的。所述电极114可经由一触头接触。所述接头116相对于所述电极114侧部错开地布置在所述衬底110的第二侧面上。所述半导体材料在所述接口 116的区域中高度掺杂且因此具有良好的导电特性。所述接口 116可以环形地围绕所述电极114布置。所述用于施加102的装置与一接地触头120和所述电极114连接。所述接地触头120具有一参考电势。所述用于施加102的装置构造用于在所述电极114和所述接地触头130之间施加电压。所述用于检测104的装置与所述衬底电极112和所述接头116连接。所述用于检测104的装置构造用于检测所述接口 116和所述衬底触头112之间的电流作为测量信息。在所述接口 116和所述用于检测104的装置之间的连接导线与所述接地触头120连接。所述用于获知104的装置与所述用于施加102的装置和所述用于获知104的装置连接。所述用于获知104的装置构造用于在使用所述电压和所述电流的情况下获知所述半导体材料110的状态。所述用于施加102的装置在该实施例中具有第一电压源122和第二电压源124。所述第一电压源122构造用于提供一低的电压(低电压)作为所述电压的起始值。所述第二电压源124构造用于提供一高的电压(高电压)作为目标值。通过在与所述电极114的连接中的开关126，可以在所述电压源122-124之间更换。所述用于施加102的装置利用所述电压提供了一测量参数。
[0027]图2示出了根据本发明的一个实施例的用于确定如在图1中所示的半导体构件的材料成分的状态的方法200的流程图。所述方法200具有一施加步骤202、一检测步骤204和一获知步骤206。所述方法200可以在一如在图1中所示的测量设备中实施。在所述施加步骤202中在所述半导体构件的一绝缘的电极和所述半导体构件的一接地触头之间施加一电压。在所述检测步骤204中检测在所述半导体构件的一电极侧面上的一接头和在所述半导体构件的背离所述电极的侧面上的一衬底触头之间的电流。在所述获知步骤206中在使用所述电压和所述电路的情况下获知所述状态。
[0028]换句话说，图2示出了在没有激活通电的情况下用于评价化学敏感的“晶体管”的方法200，其中，作为FET构造的“晶体管”将源极接口与漏极接口进行导电连接，从而在栅(Gate)下面不构成电压受控的通道。所述方法200也可以在基于半导体的其它的化学的气体传感器上使用。根据这里介绍的方法的电荷泵(Charge Pumping)方法200是一种用于评价半导体-绝缘体-界面的特性化方法。所述方法可以在制造半导体构件、如上所示的“晶体管”的情况下用于过程控制和过程评价。所述方法200同样可以在制成的和测试的产品的运行期间应用在该产品上。
[0029]在化学敏感的晶体管的情况下的气体加载改变了所述栅的物理特性。通常在制成的产品中使用所述晶体管的传输特征曲线(Obertragungskennlinie)用于评价通过气体加载引起的变化。所述气体加载移动了所述晶体管的导通点(Einsatzpunkt)。针对所述传输特征曲线的测量，需要以在源极和漏极之间的电流来使晶体管通电。这里介绍的方法舍弃了“晶体管”的通电，因为通过在所述源极和所述漏极之间的短路不引起在栅-电极下方的“通道”中的电流。
[0030]为了测量所述电流，这里需要一具有联接的电流测量装置104的分开的基地触头/背栅触头112。所述源极可以与所述栅-接头短路。可以施加在所述方法200中采用的在所述参考电势120和所述电极114之间的电压级。这里介绍的方法可以在具有晶体管的所有的基于半导体的传感器中、尤其是在具有晶体管的基于半导体的气体传感器中使用。
[0031]图3不出了根据本发明的一个实施例的电压脉冲300的电压-时间-变化的图表，例如由图1中的测量设备以所述电压脉冲来加载所述电极。在该图表的横坐标上绘制的是一连续的时间。在该图表的纵坐标上绘制的是在所述半导体构件的第一触头和第二触头之间的电压，用于确定如在图1中所示的半导体构件的材料成分的状态。所述电压脉冲300从在作为起始值Ul的第一电压值的情况下的一时间点tl开始。所述电压脉冲300具有一上升的边沿302，所述边沿具有一预设的坡度(Steigung)或者说一时间上的升高。在时间点t2，所述电压脉冲300具有一电压U2并且超过了一平带电压Vfb。所述平带电压被定义为在所述半导体材料中不存在带弯曲的情况下的电压。在时间点t3，所述电压脉冲300具有一电压U3并且超过了一阈值电压VT。所述阈值电压被定义为所述半导体材料中的针对一再充电(Umladung)所足够的载流子浓度所诱导的最小的从外部施加的电压。在时间点t4，所述电压脉冲300具有一作为目标值U4的第二电压值。在所述第一电压值Ul和所述第二电压值U4之间，所述上升的边沿302在该实施例中具有一恒定的坡度。从时间点t4开始，所述第二电压值U4保持恒定直到时间点t5。在第二电压值U4上的t4至t5的停留时间是预设的。从时间点t5开始，所述电压脉冲300具有一下降的边沿304，所述边沿具有另一预设的坡度或者说时间上的下降。在时间点t6，所述电压脉冲300具有一电压U3并且低于所述阈值电压VT。在时间点t7，所述电压脉冲300具有所述电压U2并且低于所述平带电压Vfb。在时间点t8，所述电压脉冲300重新具有所述第一电压值U1。在所述第二电压值U4和所述第一电压值Ul之间，所述下降的边沿304在该实施例中具有一恒定的陡度。换句话说，图3示出了施加在所述电极(所述栅)上的脉冲形式。
[0032]例如所述第一电压值Ul可以为-4伏。所述平带电压Vfb可以为-2伏。所述阈值电压VT可以为1.2伏。所述第二电压值U4可以为3伏。在时间点tl可以经历了零个时间单元。在时间点t2可以经历了两个时间单元。在时间点t3可以经历了五个时间单元。在时间点t4可以经历了七个时间单元。在时间点t5可以经历了 93个时间单元。在时间点t6可以经历了 95个时间单元。在时间点t7可以经历了 98个时间单元。在时间点t8可以经历了 100个时间单元。
[0033]图4示出了根据本发明的一个实施例的检测到的电流400的电流-时间-变化的图表。在该图表的横坐标上绘制的是一连续的时间，如在图3中所示。在图3和图4中示出了相同的时间段。在该图表的纵坐标上绘制了在如在图1中所示的半导体构件的一接口和一衬底触头之间的电流的值。所述电流400从在一电流值Il的情况下的时间点tl开始。在时间点tl之后，所述电流400近似以恒定的陡度下降。在时间点t2，所述电流400具有一电流值12。直到时间点t3，所述电流400恒定地保持在所述电流值12上。在时间点t3之后，所述电流400迅速升高到一电流值Il上并且之后保持直到在所述电流值Il上，直到时间点t6前不久。在时间点t6之后，所述电流400升高到一电流值13上。在所述电流值Il和所述电流值13之间，所述电流300具有一上升的边沿，所述边沿首先具有一陡峭的坡度，之后变平且最后重新竖起。在所述电流值13上，所述电流值保持恒定直到接近时间点t7。在时间点t7之后，直到时间点t8，所述电流400从所述电流值13刚好下降到所述电流值Il上。换句话说，图4示出了针对一电荷泵电流Icp400。
[0034]例如所述电流值Il可以是零安培。所述电流值12可以是-1安培。所述电流值13可以是2安培。
[0035]图5示出了根据本发明的一个实施例的在一电压脉冲期间在半导体材料的能量级中的充电过程和放电过程的示图。在不同的状态中，所述半导体材料具有在能量范围510和516之间的不同的能量级。所述能量级配属于确定的电压电势。当在所述施加步骤中施加的电压大于在两个能量级之间的电势差时，释放载流子并且引起所述半导体材料中的电流518、520。502示出了从导电带到所述能量范围中的充电过程。502示出了所述能量范围到在所述能量级510和520之间的导电带中的部分放电。506示出了具有从价带到所述能量范围512和514中的以正电荷的充电过程。500示出了在514和512之间的能量范围到所述半导体材料的价带中的部分放电。
[0036]在每个电荷泵运行的情况下，施加一如图3所示的电压脉冲300。
[0037]一旦达到了所述阈值电压VT,则构成了一反转通道(Inversionskanal)并且在导电带中所述载流子浓度升高。存在的故障部位(StSrstellen)这时可以由导电带充电。
[0038]在快速下降的边沿的情况下，不再进行到所述导电带中的放电，而是进行朝向所述价带的方向的放电。
[0039]通过所述陷波电路(Traps)的相应的时间常数，进行不同的带的充电和放电。通过所述带在不同的电极(源极触头、漏极触头以及背栅触头)上的接触，一电流在两个电极之间流动。所述电流最后被称作电荷泵电流400。
[0040]当在所述脉冲的情况下没有达到所述阈值电压VT或者所述平带电压VFb时，就没有电荷泵电流进行流动。
[0041]图3、4和5明确示出了这里介绍的方法的基本思想。具有短路的源极接头和漏极接头的“晶体管”被泵入到积累(Akkumulation)和反型(Inversion)的不同的区域中,用以测量所述构件的导通点。不进行构件的激活的通电，因此所述构件不通过所述测量来被热地改变并且减小了到构件上的热负荷的“压力”。
[0042]所述构件的导通点的确定时通过一重组电流400的测量来进行，所述重组电流仅当所述构件完全在积累和反型中行驶时才使用。此外，这还有如下优点，即所述构件108的电流消耗降低。
[0043]同样地，所述操控可以对称于所述平带来进行，从而克服通过移动的载流子导致的变化。移动的载流子例如是碱金属离子，其位于在所述半导体上方的氧化物中。其不形成与氧化物的稳定的化学键，而是由于其的大小从一确定的温度开始可自由运动。通过离子化，其导致了通过外部施加的电压所诱导的场。在从外部施加的平带电压的情况下，在氧化物中诱导的场等于零，高于或低于所述平带的电压诱导了一负的场或正的场，其引起了离子运动。如果所述外部电压对称地围绕所述平带电压振荡，则所述离子相同快地并且以相同的浓度移动到所述氧化物的各界面上。因此可以将所述充电对于整个操控行为的影响最小化。
[0044]由此引起的特征曲线场在图6中示出。
[0045]在每个脉冲的情况下一定的载流子的量穿过所述电流测量设备104流动。因此所述电流极为近似地与施加的频率成正比。
[0046]在这里所示的变型的情况下仅检验，是否有电荷泵流体400流动。同样地，改变所述电压级，用以确定所述晶体管的导通点。
[0047]图6示出了半导体构件的特征场的示图，所述特征场根据本发明的实施例利用大量的不同的电压脉冲来检测。在该实施例中所述半导体传感器是一碳化硅晶体管。在纵坐标上绘制了第一电压值U1，如图3中所示。在横坐标上绘制了第二电压值U4，如图3中所示。在该实施例中，所述第一电压值Ul作为起始值V1ot在从-16.5伏至0.5伏的范围中绘制，而所述第二电压值U4作为目标值Vhigh,在从-6伏至11.5伏的范围中绘制。所述电压值Ul和U4可以例如由图1中的电压源122和124提供。在所述图表芳不出了 一插图，其示出了在从Ul向U4更换的情况下所引起的电流(背栅电流)的五个不同的电流值范围。第一电流值范围具有在1.5.10_8安培至1.0.10_8安培之间的值。第二电流值范围具有在1.0.10_8安培至1.0.10,安培之间的值。第三电流值范围具有在1.5.10_1(1安培至
1.0.10_12安培之间的值。第四电流值范围具有在1.5.10_12安培至1.0.10_14安培之间的值。第五电流值范围具有在1.5.10_14安培至1.0.10_16安培之间的值。在图表中为每个由第一电压值Ul和第二电压值U4构成的值对分别配设一由所述装置104从所述区域中的一个中测量的电流值的值。在此情况下获得了具有相同的电流值区域的平面。在特征场内部示出了所述传感器的测量区域600。所述测量区域600具有一四角形的形状，该形状的笔直的边棱倾斜地取向。在测量区域600中绘制了一条线602，其代表了图1中的半导体构件的导通点602。所述线602平行于纵坐标取向并且穿过所述测量区域600的两个对置的角延伸。在该实施例中所述导通点602是在第二电压值U4为3伏的情况下的。在所述测量区域600之外不发生电流。
[0048]所描述的并且在附图中所示的实施例仅是示例性地选择的。不同的实施例可以完全地或者关于单个的特征相互组合。一个实施例也可以通过其他实施例的特征来补充。
[0049]此外，可以重复根据本发明的方法步骤以及以不同于在所描述的顺序进行实施。[0050]如果一实施例包含在第一特征和第二特征之间的“和/或”关联，则应该理解为，所述实施例根据一种实施方式不仅具有第一特征而且具有第二特征，并且根据另一种实施方式要么仅具有第一特征要么仅具有第二特征。
【权利要求】
1.半导体构件(108)，其能够由流体的至少一个流体成分加载，其中，所述半导体构件(108)具有下列特征: 由半导体材料(110)制成的衬底(110)，其中，所述衬底(110)在第一侧面上具有衬底触头(112)； 电极(114)，其布置在所述衬底(110)的第二侧面上并且通过一绝缘的、化学敏感的层(118)与所述半导体材料(I 10)电绝缘； 接口(116)，用于测量所述接口(116)和所述衬底触头(112)之间的电压，其中，所述接口(116)相对于所述电极(114)侧部错开地布置在所述衬底(110)的第二侧面上，其中，所述半导体材料(110)传导性地掺杂在所述接口(116)的区域中。
2.根据权利要求1所述的半导体构件(108)，其中，所述接口(116)环形地围绕所述电极(114)构造。
3.根据前述权利要求中任一项所述的半导体构件(108)，其中，所述衬底触头(112)布置在所述衬底(110)的第一主表面上，并且在所述衬底(110)的与所述第一主表面对置的第二主表面上布置所述接头(116)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的半导体构件(108)，其中，所述电极(114)和/或所述绝缘层(118)对于所述至少一个流体成分而言是至少部分地能穿透的。
5.用于确定根据权利要求1至4中任一项所述的半导体构件(108)的半导体材料(110)的状态的方法(200)，其中，所述方法(200)具有下列步骤: 在所述电极(114)和一参考电势(120)之间施加(202)—电压(300)； 在所述接口( 116 )和所述衬底触头(112 )之间检测(204) —电流(400 );并且 在使用所述电压(300)和所述电流(400)的条件下获知(206)所述半导体材料(110)的状态。
6.根据权利要求5所述的方法(200)，其中，在所述施加(202)的步骤中将所述电压(300)作为一电压脉冲来施加，所述电压脉冲具有一上升的边沿(302)和/或一下降的边沿(304)，所述上升的边沿具有从一起始值(Ul)到一目标值(U4)的预设的时间上的坡度，所述下降的边沿具有从所述目标值(U4)到所述起始值(Ul)的预设的时间上的陡度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法(200)，其中，在所述施加(202)的步骤中所述电压脉冲(300)具有一在所述起始值(Ul)上的预设的第一停留时间和/或在所述目标值(U4)上的预设的第二停留时间。
8.根据权利要求6至7中任一项所述的方法(200)，其中，在所述施加(202)的步骤中施加至少一个其它的电压脉冲(300)。
9.根据权利要求8所述的方法(200)，其中，在所述施加(202)的步骤中所述其它的电压脉冲(300)具有一其它的起始值和/或一其它的目标值，和/或所述其它的电压脉冲(300)具有在所述其它的起始值上的其它的第一停留时间和/或在所述其它的目标值上的其它的第二停留时间。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的方法(200)，其中，在所述施加(202)的步骤中所述其它的电压脉冲(300)具有一相对于所述电压脉冲(300)的改变的脉冲形状。
11.根据前 述权利要求中任一项所述的方法(200)，其中，在所述检测(204)的步骤中检测所述电流的时间上的变化(400)，其中，所述变化(400)至少在施加所述电压(300)的一持续时间上被检测到。
12.测量设备(100)，其构造用于在相应地构造的装置中实施根据权利要求5至11中任一项所述的方法(200)的步骤。
13.计算机程序产品，具有程序代码，用于当所述程序产品在一装置或一测量设备(100)上实施时，操控 或实施按照权利要求5至11中任一项所述的方法(200)的步骤。
【文档编号】G01N27/414GK103575787SQ201310328344
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2012年8月1日
【发明者】S.诺尔 申请人:罗伯特·博世有限公司