少子壽命測(cè)量

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1、高頻光電導(dǎo)衰減法測(cè)量Si中少子壽命預(yù)習(xí)報(bào)告：一，什么是少子壽命？少子，即少數(shù)載流子。少子壽命指少子的平均生存時(shí)間，壽命標(biāo)志少子濃度減少到原值的1/e所經(jīng)歷的時(shí)間。少數(shù)載流子壽命是與半導(dǎo)體中重金屬含量、晶體結(jié)構(gòu)完整性直接有關(guān)的物理量。它對(duì)半導(dǎo)體太陽(yáng)電池的換能效率、半導(dǎo)體探測(cè)器的探測(cè)率和發(fā)光二極管的發(fā)光效率等都有影響。二，如何測(cè)量少子壽命？測(cè)量非平衡少數(shù)載流子壽命的方法有許多種，分別屬于瞬態(tài)法和穩(wěn)態(tài)法兩大類。本實(shí)驗(yàn)采用高頻光電導(dǎo)衰減法測(cè)量Si中少子壽命。三，實(shí)驗(yàn)原理：當(dāng)能量大于半導(dǎo)體禁帶寬度的光照射樣

2、品時(shí)，在樣品中激發(fā)產(chǎn)生非平衡電子和空穴。若樣品中沒有明顯的陷阱效應(yīng)，那么非平衡電子（?n）和空穴(?p)的濃度相等，它們的壽命也就相同。樣品電導(dǎo)率的增加與少子濃度的關(guān)系為???q??p?q??n當(dāng)去掉光照，少pntt??子密度將按指數(shù)衰減，即?p?e?，因此導(dǎo)致電導(dǎo)率為???e?。高頻源提供的高頻電流流經(jīng)被測(cè)樣品，當(dāng)紅外光源的脈沖光照射樣品時(shí)，單晶體內(nèi)產(chǎn)生的非平衡光生載流子使樣品產(chǎn)生附加光電導(dǎo)，從而導(dǎo)致樣品電阻減小。由于高頻源為恒壓輸出，因此流經(jīng)樣品的高頻電流幅值增加?I，光照消失后，?I逐漸衰減

3、，其衰減速度取決于光生載流子在晶體內(nèi)存在的平均時(shí)間，即壽命。在小注入條件下，當(dāng)光照區(qū)復(fù)合為主要因素時(shí)，?I將按指數(shù)規(guī)律衰減，此時(shí)取樣器上產(chǎn)生的電壓變化?V也按同樣的規(guī)律變化，即t??V??Ve?0?V?V0?V0/e0t?圖2指數(shù)衰減曲線一，Si.?V~t曲線:（一）（二）（三）計(jì)算少子壽命：t?電壓滿足?V??Ve?，在測(cè)量數(shù)據(jù)中，由于時(shí)間原點(diǎn)的不同選擇，t的絕對(duì)值不同，0