Бесконтактный способ измерения рекомбинационных параметров носителей заряда в полупроводниках

Автори

Предложен бесконтактный оптический способ измерения скорости поверхностной рекомбинации (s) и диффузной длины (L) носителей заряда, основанный на анализе зависимости интенсивности избыточного теплового излучения (ТИ) полупроводникового образца в спектральной области поглощения свободными носителями (hν < Eg) от длины волны возбуждающего света из области собственного поглощения (hν > Eg). Способ тестирован на пластинах монокристаллического Sі с различной обработкой поверхности, которая позволяла изменять s от 400 до > 105 см/с. Измерения проводились в диапазоне температур 400–600 К, результаты хорошо коррелируются с классическим методом спектральной зависимости фотопроводимости и литературными данными. Обоснованы преимущества нового подхода в сравнении с существующими.

Год издания: 
2009
Номер: 
6
УДК: 
621.315.592
С. 10—16, укр., Іл. 6. Бібліогр.: 22 назви.
Литература: 

1. Lauinger T., Schmidt J., Aberle A.G., Hezel R. Record low surface recombination velocities on 1 Ω⋅cm p-Si using remote plasma silicon nitride passivation // Appl. Phys. Lett. — 1996. — 68, N 9 (1232).
2. Baek D., Rouvimov S., Kim B. et al. Surface recombination velocity of silicon wafers by photoluminescence // Ibid. — 2005. — 86 (112110).
3. Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов / Пер. с англ.; Под ред. Трутко. — М.: Энергия, 1973. — 656 с.
4. Ковтонюк Н.Ф., Концевой Ю.А. Измерение параметров полупроводниковых материалов. — М.: Металлургия, 1970. — 432 с.
5. Батавин В.В., Концевой Ю.А., Федорович Ю.В. Измерение параметров полупроводниковых материалов и структур. — М.: Радио и связь, 1985. — 264 с.
6. Harrick N.J. Lifetime Measurements of Excess Carriers in Semiconductors // J. Appl. Phys. — 1956. — 27 (12), N 1439.
7. Grivickas V., Linnos J., Vigelis A. et al. A study of carrier lifetime in silicon by laser-induced absorption: A perpendicular geometry measurement // Sol. St. Electron. — 1992. — 35, 299.
8. Ахметов Д.В., Фатеев Н.В. Инфракрасная томография времени жизни и диффузионной длины носителей заряда в слитках полупроводникового кремния // ФТП. — 2001. — 35, вып. 1. — С. 40—47.
9. Ramsa A.M., Jacobs H., Brand F.A. Microwave Techniques in Measurement of Lifetime in Germanium // J. Appl. Phys. — 1959. — 30 (1054).
10. Malyutenko V.K., Teslenko G.I. Determination of minority carrier lifetime by thermal emission method // Electron technology. — 1991. — 24, N 3/4. — P. 97.
11. Malyutenko V., Chyrchyk S. Surface recombination velocity in Si wafers by photoinduced thermal emission // Appl. Phys. Lett. — 2006. — 89 (051909).
12. Деклараційний патент на корисну модель 15589, Україна, МПК G01N 27/00. Безконтактний спосіб визначення рекомбінаційних параметрів в напівпровідниках при підвищених температурах / В.К. Малютенко, С.В. Чирчик. — 200512129; Заяв. 16.12.2005; Опубл. 17.03.2006, Бюл. № 7. — 4 с.
13. Malyutenko V.K. Thermal emission in semiconductors. Investigation and application // Infrared Phys. — 1991. — 32. — Р. 291—302.
14. Malyutenko V.K., Liptuga A.I., Teslenko G.I., Botte V.A. Thermal emission of semiconductors under nonequilibrium conditions // Ibid. — 1989. — 29. — Р. 693—700.
15. DeVore H.B. Spectral Distribution of Photoconductivity // Physical Review. — 1956. — 102. — Р. 86—91.
16. Петрусевич В.А. Определение некоторых параметров полупроводников из кривой спектрального распределения фотопроводимости // ФТТ. — 1961. — 3, вып. 4. — С. 1268—1271.
17. Субашиев В.К., Петрусевич В.А., Дубровский Г.Б. Определение рекомбинационных постоянных из кривой спектрального распределения фотопроводимости // Там же. — 1960. — 2, вып. 5. — С. 1022—1024.
18. Файнштейн С.М. Обработка поверхности полупроводниковых приборов. — М.: Наука, 1966.
19. Воскобойников В.В., Синица С.П. Омические контакты к кремнию // ПТЭ. — 1967. — № 4. — С. 247—248.
20. Jacoboni C., Canali C., Ottaviani G., Quaranta A.A. A Review of Some Charge Transport Properties of Silicon // Solid State Electron. — 1977. — 20. — Р. 77—89.
21. Macfarlane G.G., McLean T.P., Quarrington J.E., Roberts V. Fine Structure in the Absorption-Edge Spectrum of Si // Phys. Review. — 1958. — 111, N 5. — P. 1245—1254.
22. Rajkanan K., Singh R., Shewchun J. Absorption coefficient of silicon for solar sell // Solid State Electron. — 1979. — 22, N 9. — P. 793—796.

Полнотекстовый документSize
2009-6-2.pdf285.15 KB