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德国Freiberg少子寿命测试仪微波检测到的光电导率

新方法德国Freiberg MDP非常适合以下两种方法,一是通过测量取决于注入量的少数载流子寿命来进行缺陷调查,二是用于在线测量的晶圆甚至晶锭的图形化。它在灵敏度、分辨率和速度方面超过了它的竞争对手µPCD(微波检测光导衰减)和QSSPC(准稳态光导)。

利用矩形激光脉冲激发前后的微波吸收,测量了与扩散长度密切相关的光电导率。图1显示了德国Freiberg MDP和MD-PICTS测量的测量原理。


图1.能量测量的原理


l自由载流子的产生

l陷阱里装满了载体

l自由载流子的重组

l被捕获载流子的热再发射

l再发射载流子的时间移位重组


在一个频率稳定的微波发生器中产生约10 GHz的微波,并将其分解为参考和测量部分。有了衰减器,功率可以调整,范围通常从1到100mW。样品刚好位于空腔的外面,是测量系统的一部分。腔壁上的特殊虹膜允许微波场穿透样品。因此,样品的复介电常数影响谐振频率和谐振腔的损耗性。

用IQ检测器检测了过量载流子对微波的吸收。样本被放置在x-y表上,理论上允许每个尺寸的样本在x-y平面上移动。对于依赖于温度的MD-PICTS测量,样品必须是低温恒温器系统的一部分,因此目前样品量有限,但除此之外,它基本上是相同的测量系统。


图2.典型的信号


图3.MDP和MD-PICTS的设置


这种技术的高灵敏度允许应用强度为µW到mW和无限脉冲持续时间的弱激光脉冲。因此,可以在非稳态或稳态状态下进行测量,并连续改变脉冲长度,从100 ns到几ms。该系统的分辨率仅受样品扩散长度的限制。

除了速度和灵敏度方面的优势,德国Freiberg MDP的一个主要优势是能够同时测量光导率和少数载流子寿命。因此,可以从每次测量中获得更多的参数,如扩散长度、迁移率甚至捕获动力学。


                                          图4.mc-Si晶圆片的典型寿命扫描图                      图5.典型的mc-Si晶片的光导图



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