Способ определения параметров носителей заряда в полупроводниках

 

Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано для определения параметров носителей заряда в полупроводниках. Целью изобретения является обеспечение определения Холловской подвижности, дрейфовой подвижности и времени жизни неосновных носителей заряда. На образец, имеющий выпрямляющий контакт, воздействуют магнитным полем и монохроматическим излучением. Измеряют зависимости фототока от длины волны монохроматического излучения в длинноволновой области спектральной чувствительности образца при отсутствии и при наличии воздействия магнитным полем. Строят графики зависимостей обратного фототока от обратного коэффициента поглощения. По этим графикам определяют диффузионные длины неосновных носителей заряда при отсутствии и наличии воздействия магнитным полем и по полученным значениям вычисляют Холловскую и дрейфовую подвижности, а также время жизни неосновных носителей заряда. Способ может быть использован для определения параметров неосновных носителей заряда, генерируемых при облучении полупроводника поглощаемым светом. 1 ил.

Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано для определения параметров носителей заряда в полупроводниках. Цель изобретения обеспечение определения Холловской подвижности, дрейфовой подвижности и времени жизни неосновных носителей заряда. На чертеже приведена схема устройства для реализации предлагаемого способа. На схеме обозначены образец 1, полюса электромагнита 2, источник 3 монохроматического света, выпрямляющий контакт 4 и измеритель фототока 5. П р и м е р. Определяют параметры неосновных носителей заряда в кремниевой пластине n-типа проводимости с удельным сопротивлением 250 Ом˙см. Выпрямляющий контакт получают в виде p⁺-слоя на поверхности образца путем диффузии глубиной порядка 0,2 мкм. Другой контакт осуществляют с противоположной стороны. Образец помещают в зазор между полюсами электромагнита постоянного тока, освещают монохроматическим светом в длинноволновой области спектральной чувствительности и измеряют фототок при различных значениях длины волны света. Результаты измерений приведены в таблице (В индукция магнитного поля). По данным, приведенным в таблице, строят зависимости 1/I=f(1/K) и f сглаживая их по методу наименьших квадратов. По точкам пересечения этих зависимостей с отрицательной полуосью 1/K определяют диффузионные длины неосновных носителей заряда в отсутствие магнитного поля L= 252,80847 мкм и при наличии магнитного поля с индукцией В= 1,606 Тл, L_в=251,60833 мкм. Холловскую подвижность μ неосновных носителей заряда вычисляют по формуле μ 1 Зная величину Холловской подвижности, вычисляют дрейфовую подвижность неосновных носителей заряда для данного образца по формуле μ_др= μ/ и время жизни τ неосновных носителей заряда вычисляют по формуле: τ L²/ μ_др= 53,5 мкс где К постоянная Больцмана; Т температура образца; q заряд электрона.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В ПОЛУПРОВОДНИКАХ, основанный на измерении тока через образец, имеющий выпрямляющий контакт при отсутствии и при наличии воздействия на образец магнитным полем, вектор индукции которого параллелен поверхности образца, отличающийся тем, что, с целью обеспечения определения Холловской подвижности, дрейфовой подвижности и времени жизни неосновных носителей заряда, образец освещают монохроматическим светом в длинноволновой области спектральной чувствительности, изменяют длину волны света и определяют зависимости коэффициента поглощения и фототока от длины волны света при наличии и отсутствии воздействия на образец магнитным полем, строят графики зависимостей обратного фототока от обратного значения коэффициента поглощения, по полученным зависимостям определяют диффузионные длины неосновных носителей заряда и вычисляют Холловскую подвижность μ по формуле

дрейфовую подвижность μ_др вычисляют по формуле
μ_др=μ_r,
время жизни τ неосновных носителей заряда вычисляют по формуле

где B - индукция магнитного поля;
L - диффузионная длина неосновных носителей заряда при отсутствии магнитного поля;
L_B - диффузионная длина неосновных носителей заряда при воздействии на образец магнитным полем;
K - постоянная Больцмана;
T - температура образца;
q - заряд электрона;
r - Холл-фактор.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000        

---