Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Porównanie skuteczności algorytmów regresji nieliniowej w procesie identyfikacji centrów defektowych półizolujących materiałów półprzewodnikowych

Kaczmarek Witold, Suproniuk Marek, Piwowarski Karol, Perka Bogdan, Paziewski Piotr

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 10

110--113

PL

W artykule zostały przedstawione testy algorytmów regresji nieliniowej w zastosowaniu do identyfikacji parametrów centrów defektowych, z zasymulowanych relaksacyjnych przebiegów fotoprądu. Wyniki otrzymane w trakcie eksperymentu są podstawą do wykorzystania algorytmów regresji nieliniowej w procesie identyfikacji centrów defektowych.

EN

The article presents tests of nonlinear regression algorithms used to identify the parameters of defect centers from simulated photocurrent relaxation signal. The results of the experiment are the basis for the use of non-linear regression algorithms in the process of identifying defect centers.

2

Wybrane zagadnienia pomiaru fotoprzewodnictwa w aspekcie badania struktury defektowej materiałów półprzewodnikowych

Suproniuk M., Wierzbowski M., Pawłowski M., Majda-Zdancewicz E., Paziewski P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

R. 93, nr 10

49--52

PL

W artykule zaprezentowano wybrane zagadnienia pomiaru fotoprzewodnictwa w aspekcie badania struktury defektowej materiałów półprzewodnikowych. Zaprezentowano dedykowany do tego celu system pomiarowy. Dokonano analizy niektórych przypadków związanych z niedokładnością pomiaru w prezentowanym systemie. Zaprezentowano wpływ pomiaru temperatury na niejednoznaczność otrzymanych na podstawie analizy fotoprądu parametrów centrów defektowych. Omówiono zagadnienia związane z wpływem sposobu wykonania kontaktów omowych na wyniki pomiaru. Opisano zjawiska związane z pomiarem niskich sygnałów oraz omówiono sposoby eliminacji zakłóceń w tych układach.

EN

The paper presents a measurement system for investigation of defect centres in semiconductor materials. Analysed were some aspects of measurement inaccuracies in the system. Shown was an influence of a temperature measurement on the ambiguity of parameters of defect centres obtained based on an analysis of photocurrent waveforms. Discussed were issues related to an influence of the way the ohmic contacts had been prepared on the measured signals. Described were the phenomena associated with the measurements of small signals and discussed were the ways of eliminating interferences from the system.

3

Nowe stanowisko pomiarowe do charakteryzacji centrów defektowych metodą niestacjonarnej spektroskopii pojemnościowej

Kozubal M., Pawłowski M., Pawłowski M., Brzozowski M.

Materiały Elektroniczne

|

2013

|

T. 41, nr 3

9--18

PL

W oparciu o miernik pojemności zestawiono nowy układ do pomiarów metodą niestacjonarnej spektroskopii pojemnościowej (DLTS). Rejestracja relaksacyjnych przebiegów pojemności pozwoliła na zastosowanie zaawansowanych procedur numerycznych, które umożliwiają uzyskanie dwuwymiarowych powierzchni widmowych. Na podstawie tych powierzchni możliwe jest następnie określenie temperaturowych zależności szybkości emisji nośników ładunku związanych z głębokimi poziomami defektowymi. Zależności te umożliwiają określenie podstawowych parametrów elektrycznych wykrytych centrów defektowych w materiałach półprzewodnikowych z większa precyzją i rozdzielczością niż dotychczas za pomocą spektrometru DLS-81. Artykuł opisuje projekt, budowę oraz proces uruchomienia nowego stanowiska pomiarowego do charakteryzacji centrów defektowych metodą niestacjonarnej spektroskopii pojemnościowej wraz z przykładowymi wynikami pomiarów oraz analizy numerycznej opartej na algorytmie korelacyjnym oraz algorytmie odwrotnej transformaty Laplace'a na przykładzie głębokich centrów defektowych wykrytych w warstwie epitaksjalnej 4H-SiC.

EN

A new capacitance transient spectroscopy measurement system has been set up based on a capacitance meter. The acquisition of capacitance transients has allowed the application of advanced numerical methods which make obtaining two-dimensional spectral surfaces possible. These surfaces enable the determination of the temperature dependences of the emission rates of charge carriers related to deep defect levels. As a result, the electrical parameters of detected traps are likely to be specified with higher precision and resolution than when using the DLS-81 spectrometer. The present paper describes the design, construction and start up of the new measurement system for the characterization of defect centers by means of the deep level transient spectroscopy method with exemplary test results and a numerical analysis based on the correlation algorithm and the inverse Laplace transform algorithm for deep defect centers detected in the 4H-SiC epitaxial layer.

4

Błąd adekwatności modelu obrazowania struktury defektowej półprzewodników wysokorezystywnych badanej metodą niestacjonarnej spektroskopii fotoprądowej.

Pawłowski M., Suproniuk M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

R. 87, nr 10

230-235

PL

Celem pracy jest określenie wpływu błędu adekwatności modelu metody korelacyjnej na dokładność wyznaczania parametrów centrów defektowych metodą niestacjonarnej spektroskopii fotoprądowej (PITS). Stwierdzono, że nieadekwatność modelu metody korelacyjnej powoduje przesunięcie wykresu Arrheniusa w kierunku niższych temperatur w odniesieniu do wykresu otrzymanego metodą odwrotnego przekształcenia Laplace’a. Do pokazania tego wpływu wykorzystano rejestracje relaksacji fotoprądu charakterystyczne dla centrum A (kompleksu luka-tlen) występującego w próbkach FZ Si:Sn napromieniowanych neutronami.

EN

The effect of model adequacy error of the correlation method for studies of defect centres by photoinduced transient spectroscopy (PITS), on the values of activation energy and capture cross-section obtained from the Arrhenius plot is discussed. It is shown that due to model inadequacy, there is a shift towards lower temperatures of the Arrhenius plot obtained from correlation method in comparison with that obtained from inverse Laplace transformation. The effect is exemplified by the Arrhenius plots calculated by both methods using photocurrent transients for the centre A (vacancy-oxygen complex) in neutron irradiated silicon doped with tin.

5

Problemy metrologiczne związane z wyznaczaniem koncentracji centrów defektowych w półprzewodnikach wysokorezystywnych o szerokiej przerwie energetycznej

Miczuga M., Kamiński P., Kozłowski P., Kopczyński K.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2011

|

R. 57, nr 11

1368-1371

PL

Możliwość wyznaczania koncentracji centrów defektowych na podstawie widm otrzymywanych metodą niestacjonarnej spektroskopii fotoprądowej o wysokiej rozdzielczości (HRPITS) jest bardzo ważna dla oceny jakości półprzewodników wysokorezystywnych o szerokiej przerwie energetycznej. Dotychczas nie określono jednak procedury pomiarowej, która pozwalałaby na uzyskanie jednoznacznych wartości koncentracji pułapek nośników ładunku w tych materiałach. W artykule omówiono problemy metrologiczne, których rozwiązanie jest niezbędne dla opracowania takiej procedury. Pokazano, że w celu określenia koncentracji pułapek oprócz pomiaru widm HRPITS należy wykonać pomiar iloczynu ruchliwości i czasu życia (ž×?) nośników ładunku w funkcji temperatury oraz określić temperaturową zależność współczynnika absorpcji materiału dla energii fotonów zastosowanej do generowania nadmiarowych nośników ładunku. Działanie zaproponowanej procedury zademonstrowano poprzez wyznaczenie koncentracji głębokich centrów defektowych w półizolującym monokrysztale GaP. Dalsze prace będą koncentrowały się na określeniu niepewności otrzymywanych wyników i udoskonaleniu modelu fizycznego.

EN

Determination of defect center concentration from the high-resolution photoinduced transient spectroscopy (HRPITS) measurements is of great importance in terms of quality assessment of high-resistivity wide bandgap semiconductors. So far, however, a procedure allowing determining unambiguously the concentrations of charge carriers traps in these materials has not been found. In this paper, we address the metrological issues that should be taken into account for working out such a procedure. It is shown that establishing the trap concentrations requires not only the HRPITS spectra measurements but also the measurements of the charge carrier mobility and lifetime product (ž×?) as a function of temperature and the knowledge on the temperature dependence of the material absorption coefficient for the photon energy used to generate the excess charge carriers. The proposed procedure has been applied to finding the concen-trations of deep defect centers in a crystal of semi-insulating GaP. Further works will concentrate on calculating the result uncertainty and refining the physical model.

6

Baza wiedzy w inteligentnym systemie pomiarowym do badania centrów defektowych w półprzewodnikowych materiałach półizolujących

Suproniuk M., Kamiński P., Pawłowski M., Kozłowski R., Pawłowski M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

R. 86, nr 12

249-252

PL

Przedstawiono inteligentny system pomiarowy do charakteryzacji centrów defektowych w półprzewodnikowych materiałach półizolujących metodą niestacjonarnej spektroskopii fotoprądowej. Parametry centrów defektowych wyznaczono na podstawie dwuwymiarowej analizy niestacjonarnych przebiegów fotoprądu opartej na odwrotnej transformacie Laplace’a i metodach inteligencji obliczeniowej. W celu określenia przypuszczalnej konfiguracji atomowej wykrytych centrów wyznaczone parametry porównano z danymi zawartymi w bazie wiedzy systemu, gdzie gromadzone są w sposób zorganizowany informacje o zaobserwowanych defektach wprowadzone na podstawie danych z pomiarów własnych i opublikowanych w dostępnej literaturze.

EN

An intelligent measurement system for the characterisation of defect centres in semi-insulating materials is presented. The basic advantage of the system relies on the application of two dimensional analysis of the photocurrent decays and computational intelligence to extract the parameters of defect centres from the two-dimensional spectra in the domain of temperature and emission rate. The spectral analysis is carried out the procedure based on the inverse Laplace transformation algorithm. For identification of each defect centre, the obtained parameters are compared with the data in the knowledge base, where the defect properties reported in the available publications are stored and catalogued.

7

Wpływ koncentracji donorów na właściwości i koncentrację centrów defektowych w warstwach epitaksjalnych 4H-SiC

Kozubal M.

Materiały Elektroniczne

|

2010

|

T. 38, nr 2

3-9

PL

Przeprowadzono pomiary metodą DLTS czterech próbek zawierających warstwy epitaksjalne 4H-SiC, różniących się koncentracją atomów azotu oraz efektywną koncentracją donorów. Dwie spośród próbek wybranych do badań wpływu koncentracji donorów na właściwości i koncentrację centrów defektowych zawierały warstwy osadzone w ITME, natomiast pozostałe dwie zostały wytworzone w instytucie Naval Research Laboratory (NRL). Na podstawie uzyskanych widm DLTS dla każdej z próbek określono parametry wykrytych pułapek oraz ich koncentrację. Zaproponowano identyfikację wszystkich wykrytych pułapek oraz możliwe modele powstawania typowych dla SiC pułapek Z1/2. Przeprowadzono analizę wpływu atomów azotu na efektywną koncentrację donorów oraz na koncentrację centrów defektowych. Podjęto próbę wyjaśnienia różnicy w stopniu kompensacji dla próbek wytworzonych w ITME i NRL i jej związku z koncentracją centrów defektowych.

EN

The DLTS measurements of four samples with 4H-SiC epitaxial layers with different effective donors concentration was performed. Two samples chosen for investigations of the effect of donor concentration on parameters and concentration of defect centers has epitaxial layers made in ITME and the other two was made in Naval Research Laboratory. Based DLTS spectra for each sample parameters and concentration values was determined. Identification for all detected traps and possible models for typical SiC Z1/2 traps have been proposed. The nitrogen atoms influence on effective donor concentration and defect centers concentration was analyzed. The difference in compensation level for ITME and NRL samples and also its connection with defect centers was tried to explain.

8

Inteligentny system diagnostyczny do badania półprzewodników wysokorezystywnych metodą niestacjonarnej spektroskopii fotoprądowej PITS

Suproniuk M., Kamiński P., Miczuga M., Pawłowski M., Kleider J., Kozłowski R., Longeaud Ch.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2009

|

R. 85, nr 11

93-98

PL

Przedstawiono koncepcję inteligentnego systemu pomiarowego do diagnozowania wysokorezystywnych materiałów półprzewodnikowych metodą niestacjonarnej spektroskopii fotoprądowej. Zadaniem tego systemu będzie tworzenie obrazu struktury defektowej obejmującego informację o parametrach i koncentracjach zaobserwowanych centrów defektowych.

EN

An intelligent measurement system for diagnosing of semi-insulating materials by photoinduced transient spectroscopy has been presented. The system utilises two-dimensional analysis of the photocurrent transients digitally recorded in a broad range of temperatures for determination of defect centers parameters and a simulation procedure for calculation their concentration. The system is shown to be a powerful tool for studies of defect structure of high-resistivity semiconductors.

9

Zastosowanie metod inteligencji obliczeniowej do analizy struktury defektowej półprzewodników wysokorezystywnych

Jankowski S., Kamiński P., Kozłowski R., Szymański R., Będkowski J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 8

285-290

PL

Inteligentne algorytmy obliczeniowe, maszynę wektorów nośnych oraz maszynę wektorów istotnych, zaimplementowano w systemie pomiarowym do badania centrów defektowych w półprzewodnikach wysokorezystywnych metodą niestacjonarnej spektroskopii foto-prądowej. Skuteczność działania tych algorytmów sprawdzono poprzez ich zastosowanie do badania centrów defektowych w niedomieszkowanym monokrysztale InP, którego własności półizolujące otrzymane zostały w wyniku długotrwałej obróbki termicznej w atmosferze par fosforu.

EN

Intelligent computational algorithms support vector machine (SVM) and relevance vector machine (RVM) has been implemented in the experimental system dedicated to studies of defect centres in high resistivity semiconductors by photoinduced transient spectroscopy (PITS). Functional effectiveness of these algorithms has been tested through their application to studying defect centres in an undoped InP single crystal whose semi-insulating properties were obtained by a long-term heat treatment in phosphorus vapour atmosphere.

10

Zastosowanie wysokorezystywnego azotku galu do wytwarzania heterostruktur AlGaN/GaN HEMT

Miczuga M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2009

|

Vol. 58, nr 1

207-233

PL

Unikalne właściwości azotku galu (GaN) i roztworów stałych na jego bazie stwarzają możliwość produkcji nowej generacji przyrządów półprzewodnikowych. Tranzystory HEMT, w których stosuje się warstwę epitaksjalną wysokorezystywnego azotku galu charakteryzują się dużym współczynnikiem wzmocnienia i możliwością pracy w zakresie bardzo wysokich częstotliwości. Znajdują one coraz szersze zastosowanie we współczesnych systemach elektronicznych. Celem pracy jest przedstawienie problemów materiałowych związanych z wytwarzaniem tranzystorów HEMT z wykorzystaniem heterostruktur AlGaN/GaN oraz zaproponowanie metody charakteryzacji centrów defektowych w warstwach epitaksjalnych GaN. Omówiono budowę sieci krystalicznej oraz właściwości aplikacyjne azotku galu. Opisano strukturę tranzystora HEMT ze szczególnym uwzględnieniem właściwości elektrycznych i strukturalnych wysokorezystywnej warstwy buforowej GaN. Pokazano znaczenie jakości warstwy epitaksjalnej wysokorezystywnego GaN w tranzystorze HEMT. Przedstawiono wpływ rodzaju podłoża na gęstość dyslokacji w warstwie GaN. Zaproponowano sposób charakteryzacji centrów defektowych w warstwach epitaksjalnych GaN. Przedstawiono strukturę defektową warstwy epitaksjalnej GaN dla tranzystora HEMT osadzonej na podłożu Al2O3.

EN

Unique properties of gallium nitride (GaN) create the possibility for production of the new generation of semiconductor devices. The AlGaN/GaN HEMT structures with a layer of highresistivity GaN enable high gain at high operational frequencies to be achieved. This layer is used to separate the device active layer, usually doped with silicon, from the nucleation layer with a high defect density. Moreover, the semiinsulating properties of the layer minimize power losses of the microwave signal. An important advantage of the AlGaN/GaN heterostructure is that it makes possible a large charge to be flowed through the channel, which allows for the transistor's work at higher current densities. Simultaneously, the high breakdown voltage makes the AlGaN/GaN HEMTs very suitable for applications in high power circuits. The quality of the high-resistivity GaN epitaxial layer is of great importance in terms of HEMTs operational characteristics. This quality is determined mainly by the density and properties of lattice defects, in particular dislocations, as well as extrinsic and intrinsic point defects. The extrinsic defects are related to atoms of impurities introduced in uncontrollable way. The intrinsic defects, such as vacancies, interstitials and antisites, are formed by shifting the native atoms from their regular positions in the crystal lattice. Epitaxial layers of GaN are usually obtained by Metal-Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD). An important factor affecting the layer quality is the type of substrate material, which determines the lattice mismatch between the substrate and epitaxial layer. At present, three types of substrates are used: sapphire, SiC, and free-standing GaN. The most effective method for characterizing defect centers in semi-insulating materials is now the Photoinduced Transient Spectroscopy (PITS). It is based on measuring the photocurrent relaxation waveforms observed after switching off the UV pulse generating excess charge carriers. The relaxation waveforms are recorded in a wide range of temperatures (30-700 K) and in order to extract the parameters of defect centers, the temperature changes in the relaxation rate are analyzed. The depth of the region in which the traps are filled with charge carriers is dependent on the absorption coefficient, influencing the distribution of excess charge carriers in the steady state, at the moment of the UV pulse termination. The defect centres taking part in the charge compensation occurring in high resistivity GaN epitaxial layers forming the buffer layers for HEMTs have been found. The obtained results indicate that the compensation is due to native defects, as well as due to compensation with Si, C, O, and H atoms.

11

Wpływ energii fotonów na obraz prążków widmowych otrzymywanych metodą niestacjonarnej spektroskopii fotoprądowej dla centrów defektowych w półizolujących monokryształach 4H-SiC:V

Miczuga M., Kamiński P., Kozłowski R., Pawłowski M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2009

|

Vol. 58, nr 1

351-360

PL

Określono wpływ energii fotonów na jakość obrazu prążków widmowych otrzymywanych metodą niestacjonarnej spektroskopii fotoprądowej dla centrów defektowych w półizolujących monokryształach 4H-SiC:V. Badania przeprowadzono dla centrów związanych z atomami Al, dla których termiczna emisja nośników ładunku obserwowana jest w zakresie temperatur 100-250 K. Zaproponowano mechanizm wyjaśniający znacznie lepszą jakość obrazu otrzymanego dla impulsu UV o energii fotonów 3,31 eV niż dla impulsu UV o energii fotonów 3,82 eV.

EN

Effect of the photon energy on the quality of the spectral fringes image obtained by photoinduced transient spectroscopy for defect centres in semi-insulating 4H-SiC:V single crystals have been determined. The studies were carried out for the centres related to Al atoms for which the thermal emission of charge carriers occurs in the temperatures range of 100-250 K. A mechanism explaining much better image quality when using UV pulse with the photon energy of 3.31 eV than that when using UV pulse with the photon energy of 3.82 eV has been proposed.

12

Badanie defektów punktowych w objętościowych monokryształach 6H-SiC otrzymanych metodą transportu fizycznego z fazy gazowej

Kozubal M., Kamiński P., Kozłowski R., Pawłowski M., Hofman W.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 1

22-25

PL

Metoda niestacjonarnej spektroskopii pojemnościowej (DLTS) została zastosowana do badania właściwości centrów defektowych w domieszkowanych azotem objętościowych kryształach 6-H SiC, otrzymanych metodą transportu fizycznego z fazy gazowej. Określono wpływ koncentracji donorów spowodowanych obecnością atomów azotu na koncentrację i parametry głębokich centrów defektowych. Badania uzupełniające, przeprowadzone metodą elektronowego rezonansu spinowego (ESR), potwierdziły różną koncentrację atomów azotu w kryształach 6H-SiC otrzymanych przy różnym cząstkowym ciśnieniu azotu w komorze krystalizacji.

EN

In this paper we report new experimental results, obtained by deep-level transient spectroscopy (DLTS) on electronic properties of defect centres in nitrogen-doped 6H-SiC bulk crystals grown by the physical vapour transport (PVT) technique. In particular, the effect of the net donor concentration on the concentrations of deep-level defects is investigated. Complementary studies were performed by electron spin resonance (ESR) measurements.

13

Badanie centrów defektowych w heterostrukturach laserowych AlGaAsy GaAs ze studnią kwantową GaAsP

Kamiński P., Kozubal M., Kozłowski R., Kozłowska A., Teodorczyk M.

Materiały Elektroniczne

|

2007

|

T. 35, nr 2

5-23

PL

Metodę niestacjonarnej spektroskopii pojemnościowej (DLTS) zastosowano do badania centrów defektowych w laserach heterozłączowych AlGaAs/GaAs ze studnią kwantową GaAsP emitujących promieniowanie o długości fali X = 808 nm. W warstwach falowodowych laserów wykryto 5 pułapek oznaczonych jako T1a, T1b, T2, T3 i T4 o energii aktywacji odpowiednio 205, 215, 370, 380 i 470 meV. Pułapki T1a (205 meV), T2 (370 meV), T3 (380 meV) i T4 (470 meV) zidentyfikowane zostały jako pułapki elektronowe występujące w niedomieszkowanej warstwie falowodowej A10.35Ga0.65As typu n. Stwierdzono ponadto, że pułapki T2, T3, T4 są centrami DX zlokalizowanymi w otoczeniu o różnej konfiguracji atomowej, spowodowanej fluktuacjami składu warstwy Al035Ga065As. W szczególności dominujące pułapki T3 (380 meV) są centrami DX zlokalizowanymi w sąsiedztwie jednego atomu A1 i dwóch atomów Ga. W laserach nie poddanych starzeniu koncentracja tych pułapek jest dwukrotnie większa od koncentracji pułapek T4 (470 meV), pięciokrotnie większa od koncentracji pułapek T1a (205 meV) i T2 (370 meV) oraz ponad trzykrotnie większa od koncentracji pułapek T1b (215 meV). W wyniku procesu starzenia najsilniej (ponad dwukrotnie) wzrasta koncentracja pułapek T2 (370 meV). W przybliżeniu dwukrotny wzrost koncentracji obserwowany jest również w przypadku pułapki T1a (205 meV). W obszarze studni kwantowej wykryto 3 pułapki elektronowe charakteryzujące się energią aktywacji równą odpowiednio 200, 205 i 250 meV, które przypisano centrom DX zlokalizowanym w otoczeniu o różnej konfiguracji atomów arsenu i fosforu, spowodowanej fluktuacjami składu warstwy GaAs0.9P0.1. W obszarze tym wykryto ponadto pułapki o energii aktywacji 310 meV, które związane są prawdopodobnie z rodzimymi defektami punktowymi generowanymi wskutek wspinania się dyslokacji nachylonych pochodzących od dyslokacji niedopasowania.

EN

Deep level transient spectroscopy (DLTS) has been applied to investigation of defect centres in heterostructures of AIGaAs/GaAs with GaAsP quantum well used for production of high-power laser diodes emitting the beam with the wavelength of 808 nm. In undoped A1035Ga065As cladding layers, five traps Tla(205 meV), T1b (215 meV), T2 (370 meV), T3 (380 meV) and T4 (470 meV) were revealed. The traps T1a, T2, T3 and T4 were found to be electron traps located in the cladding layer of w-type. The latter three traps are related to DX centres surrounded by different atomic composition due to alloy fluctuation effect. The traps T3 (380 meV), identified as DX centres localized in the vicinity of one Al atom and two Ga atoms, are predominant and their concentration is two times higher than that of traps T4 (470 meV), five times higher than the concentrations of traps T1a (205 meV) and T2 (370 meV) and three times higher than the concentration of traps T1b (215 meV). As a result of the aging processes, a strong increase (more than twofold) in the concentration of traps T2 (370 meV) was observed. The concentration of trap T1a (205 meV) was also approximately doubled. In the quantum well layer of GaAs0.9P0.1, three electron traps with activation energies of 200, 205 and 250 were revealed. These traps are likely to be related to DX centres surrounded by different quantity of arsenic and phosphorus atoms due to alloy fluctuation effect. Moreover, a trap with the activation energy of 310 meV was detected. This trap is presumably related to a native defect resulting from climbing of inclined dislocations originated from the misfit dislocations.

14

Intelligent measuring system for characterisation of defect centres in semi-insulating materials by photoinduced transient spectroscopy

Pawłowski M., Kamiński P., Kozłowski R., Jankowski S., Wierzbowski M.

Metrology and Measurement Systems

|

2005

|

Vol. 12, nr 2

207-228

EN

An intelligent measurement system for the characterisation of defect centres in semi-insulating materials is presented. The system utilises two-dimensional analysis of the photocurrent transients digitally recorded in a broad range of temperatures. The spectral analysis is carried out by two independent methods: the two-dimensional correlation procedure and the procedure based on the inverse Laplace transformation algorithm. Parameters of a defect centre are determined using the neural network algorithm which is based on two hidden neurons in the form of two-dimensional sigmoid functions used to obtain a morphological match of the approximating function to the shape of the fold on the spectral surface. The system is shown to be a powerful tool for studies of defect structure of high-resistivity semiconductors.

PL

Przedstawiono inteligentny system pomiarowy dedykowany do charakteryzacji centrów defektowych w materiałach półizolujących. Działanie systemu polega na rejestracji relaksacyjnych przebiegów fotoprądu w szerokim zakresie temperatur oraz realizacji dwuwymiarowej analizy temperaturowych zmian stałych czasowych tych przebiegów. Analiza widmowa przeprowadzana jest za pomocą dwóch niezależnych metod: dwuwymiarowej procedury korelacyjnej i procedury wykorzystującej odwrotną transformatę Laplace'a. Parametry centrów defektowych wyznaczane są za pomocą sieci neuronowej, która złożona jest z dwóch neuronów w postaci dwuwymiarowych funkcji tangensa hiperbolicznego i realizuje morfologiczne dopasowanie funkcji aproksymującej do kształtu fałdy na powierzchni widmowej. Wartości parametrów centrów defektowych otrzymywane są jako wartości parametrów aproksymatora po procesie dopasowania. Przedstawiono przykłady zastosowania systemu do badania centrów kompensujących w półizolującym InP oraz centrów radiacyjnych w krzemowych, wysokorezystywnych warstwach epitaksjalnych napromieniowanych protonami o dużej energii. Porównano strukturę defektową SI InP domieszkowanego żelazem w procesie monokrystalizacji oraz strukturę defektową SI InP, którego półizolujące właściwości otrzymano w wyniku długotrwałej obróbki termicznej w atmosferze par fosforu. W krzemowych warstwach epitaksjalnych określono zmiany struktury defektowej w funkcji dawki protonów.

15

Inteligentny system pomiarowy do badania centrów defektowych w półprzewodnikach wysokorezystywnych

Pawłowski M., Kamiński P., Kozłowski R., Wierzbowski M., Jankowski S., Miczuga M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2005

|

Vol. 46, nr 2-3

46-45

PL

Przedstawiono inteligentny system pomiarowy do badania centrów detektowych w półprzewodnikach wysokorezystywnych w zastosowaniu do półizolującego GaAs. Do tworzenia obrazu struktury defektowej na podstawie pomiaru zaników fotoprądu w szerokim zakresie temperatury wykorzystano procedurę korelacyjną oraz procedurę opartą na odwrotnej transformacji Laplace 'a.

EN

In this paper we present the experimental system for characterisation of defect structure of high-resistivity semiconductors with implementation of intelligent procedures. A new approach is exemplified by studies of defect centres in semi-insulating (SI) GaAs. The defect structure images are created from the photocurrent decay measurements in a wide range of temperatures using the correlation procedure and inverse Laplace transformation algorithms.

16

Badanie centrów defektowych w kryształach półizolującego InP metodą niestacjonarnej spektroskopii fotoprądowej z zastosowaniem odwrotnej transformaty Laplace'a

Pawłowski M., Kozłowski R., Kamiński P., Wierzbowski M., Jankowski S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2005

|

Vol. 46, nr 2-3

41-42

PL

Metoda niestacjonarnej spektroskopii fotoprądowej z zastosowaniem analizy niestacjonarnych przebiegów fotoprądu, opartej na odwrotnej transformacie Laplace'a, została zastosowana do badania struktury defektowej domieszkowanych atomami Fe i niedomieszkowanych półizolujących kryształów InP.

EN

Photoinduced transient Laplace spectroscopy has been applied to study defect centres in Fe-doped and undoped sem-insulating InP. The parameters of defect centres have been extracted from experimental data using a neural network approximation.