Способ контроля электрофизическихСОйСТВ пОлупРОВдНиКОВыХ МАТЕРиАлОВ Советский патент 1981 года по МПК H01L21/66 

ной Xобласти с-энергией квантов Д hQiuEg, где g)E.y -оширина запрещенной зоны S полупроводника; h - постоянная Планка; - частота излучения, после чего по полученным зависи мрстям и по формуле Ь.З ЯпЧр EdD плотность фототока объем ного заряда; d - толщина слоя объемного заряда; 3. - интенсивность света;. Оно - сечения захвата фотона электроном и дыркой, локализованными на примесн центре, определяют концентрации примесных центров, а их энергетическое полож ние по порогу ионизации. Способ осуществляется следующим образом. На исходном материале в зависим ти от типа его проводимости создаю асимметричный .: илип -рпереход 1алыми точками утечки,к которому о ществляют омические контакты. Для уменьшения токов утечки р-П перехо охлаждают до низкой температуры, например температуры жидкого азота Кр.| переходу прикладывают обратное смещение. Величина обратног смещения должна быть такова, чтобы ца толщине слоя объемного заряда, составляющей 0,9d , реализовались условия истощения. При этих услови ях рекомбинация носителей в област объемного заряда отсутствует и вел чина фототока определяется процесс генерации. Оценки показывают, что обходиг/ая величина обратного смеще должна быть определена из соотноше ния Vosp.IO Все измерения производят в спект ральной области примесного поглощения, где реализуются двухступенчаты оптические переходы , Свет направляют на область р-П перехода, причем, с целью увеличения чувствительности способа, напра ление распространения светового пуч ка выбирают параллельным плоскости p-fT перехода i. Измеряют зависимость стационарной величины фототока в режиме тока короткого замыкания от энергии кванта возбуждающего света при различных значениях обратного смещения, удовлетворяющего соотношению V Щ ОБрЛЧО -у . Разделяют фототок на компоненты тока, связанные с ионизацией примесных центров в слое объемного заряда и ионизацией центров в нейтральных областях. Фототок, обусловленный ионизацией примесных центров в слое объемного заряда (фототок объемного заряда) , характеризуется квадратичной зависимостью от обратного смещения, в то время как величина фототока, обусловленного ионизацией примесных центров в нейтральных областях от обратного смещемия не зависит. При наличии в запрещенной зоне полупроводника нескольких примесных уровней на спектральной кривой фототока наблюдают изломы, представляющие собой изменения наклона, обусловленные включением очередного примэсного уровня. Энергия кванта, соответствующая началу изменения наклона на спектральной кривой, определяет энергию ионизации данного примесного центра, что дает возможность идентифицировать его с тем или иным химическим элементом. Спектрал ьную кривую фототока раскладывают на компоненты, связанные с фотоионизацией отдельных примесных уровней, при этом для вычисления фототока, обусловленного ионизацией одного из уровней, из полного сигнала при данной энергии кванта вычитают сигнал, обусловленный уровнем с меньшей энергией ионизации. Концентрацию примесных центров определяют по формуле Ь.г ЧП-ЧР Механизм создания фототока объемного заряда отличен от механизма создания диффузионного фототока и состоит в следующем. Освещение области объемного заряда р-п перехода, содержащего примесные центры, светом из спектральной области примесного поглощения приводит к появлению неравновесных свободных носителей. Фотоионизованные с примесных уровней в слое объемного заряда носители вытягиваются полем р-п перехода в прилежащие нейтральные области, в результате чего во внешней цепи протекает ток. При этом благодаря наличию сильного электриеского поля за счет приложенного к