Mapowanie czasu życia nośników w materiałach półprzewodnikowych z wykorzystaniem techniki modulacji absorpcji na swobodnych nośnikach

• Autorzy: Maliński, M. , Bychto, L. , Chrobak, Ł. , Madej, W.

Warianty tytułu

EN

Mapping of the lifetime of carriers in semiconducting materials with the modulated free carrier absorption method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano tematykę bezkontaktowego mapowania czasów życia nośników w materiałach półprzewodnikowych z wykorzystaniem techniki modulacji absorpcji na swobodnych nośnikach. Opisano szczegóły techniczne dotyczące realizacji stanowiska badawczego oraz wykorzystanej metody detekcji sygnału. Przedstawiono i przedyskutowano przykładowe mapy czasów życia nośników w krzemie monokrystalicznym. W pracy omówiono również sposób wyznaczania koncentracji pułapek odpowiedzialnych za skrócenie czasu życia nośników.

EN

In the paper the issue of a noncontact mapping of the lifetimes of carriers in semiconductor materials with the MFCA method is presented. The technical details of the construction of the experimental set-up and the applied method of detection are described. Example maps of the lifetime spatial distributions in the silicon samples are shown and discussed. In the paper the way of computation of the spatial distribution of the traps responsible for the shortening of the lifetime of carriers is also presented.

Słowa kluczowe

PL

metoda nieniszcząca; technika modulacji absorpcji na swobodnych nośnikach; krzem; mapowanie

EN

nondestructive methods; modulation by free carrier absorption; MFCA method; silicon; mapping

• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 91, nr 9
• Strony: 113-116
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys.

Twórcy

autor

Maliński, M.

• Politechnika Koszalińska, Wydział Elektroniki i Informatyki, ul. JJ Śniadeckich 2, 75-453 Koszalin

autor

Bychto, L.

• Politechnika Koszalińska, Wydział Elektroniki i Informatyki, ul. JJ Śniadeckich 2, 75-453 Koszalin

autor

Chrobak, Ł.

• Politechnika Koszalińska, Wydział Elektroniki i Informatyki, ul. JJ Śniadeckich 2, 75-453 Koszalin

autor

Madej, W.

• Politechnika Koszalińska, Wydział Elektroniki i Informatyki, ul. JJ Śniadeckich 2, 75-453 Koszalin,

Bibliografia

• [1] Warta W., Defect and impurity diagnostics and process monitoring, Solar Energy and Solar Cells 72, 2002, 389-401
• [2] Schroeder D., Some Recent Advances in Contactless Silicon Characterization, ECS Transactions 3(4), 2006, 321-337
• [3] Dietzel D., Gibkes J., Chotikaprakhan S., Bein B.K., Pelz J., Radiometric Analysis of Laser Modulated IR Properties of Semiconductors, International Journal of Thermophysics 24(3), 2003, 741-755
• [4] Glut S.W., Warta W., High-resolution lifetime mapping using modulated free-carrier absorption, Journal of Applied Physics 77 (7), 1995, 3243-3247
• [5] Chrobak Ł., Maliński M., Zastosowanie zjawiska modulacji absorpcji na nośnikach swobodnych do nieniszczących badań materiałów półprzewodnikowych, Elektronika - technologie, konstrukcje, zastosowania LIII(12), 2012, 110-113
• [6] Chrobak Ł., Maliński M., Badania parametrów rekombinacyjnych materiałów krzemowych z wykorzystaniem nieniszczącej techniki MFCA opartej na zjawisku modulacji absorpcji na nośnikach swobodnych, Zeszyty Naukowe Wydziału Elektroniki i Informatyki 3, 2011, 39-47
• [7] Maliński M., Chrobak Ł., Bychto L., Pawlak M., Investigations of the Implanted Layer in Silicon Based on the Modulated Free Carrier Absorption Phenomenon, Zeszyty Naukowe Wydziału Elektroniki I Informatyki 5, 2013, 17-22
• [8] Pawlak M., Maliński M., Chrobak Ł., Pal S., Ludwig A., Wykorzystanie fal plazmowych i techniki C-V do charakteryzacji warstw implantowanych jonami O+6 w krzemie, Elektronika - technologie, konstrukcje, zastosowania LV(9), 2014, 70-72
• [9] Chrobak Ł., Maliński M., Pawlak M., Measurements of the Optical Absorption Coefficient of Ar+8 Ion Implanted Silicon Layers Using the Photothermal Radiometry and the Modulated Free Carrier Absorption Methods, Infrared Physics & Technology 67, 2014, 604-608
• [10] Maliński M., Pawlak M., Chrobak Ł., Pal S., Ludwig A., Monitoring of Amorfization of the Oxygen Implanted Layers in Silicon Wafers Using Photothermal Radiometry and Modulated Free Carrier Absorption, Applied Physics A - Materials Science & Processing 118(3), 2015, 1009-1014
• [11] Li B., Li X., Li W., Huang Q., Zhang X., Accurate determination of electronic transport properties of semiconductor wafers with spatialy resolved photo-carrier techniques, Journal of Physics: Conference Series 2014, 2010, 012013
• [12] Zhang X., Li B., Gao C., Analysis of free carrier absorption measurement of electronic transport properties of silicon wafers, European Physics Journal Special Topics 153, 2008, 279-281
• [13] Huang Q., Li B., Liu X., Influence of probe beam size on signal analysis of modulated free carrier absorption technique, Journal of Physics: Conference Series 214, 2010, 012084
• [14] Li W., Li B., Analysis of modulated free-carrier absorption measurement of electronic transport properties of silicon wafers, Journal of Physics: Conference Series 214, 2010, 012116
• [15] Mandelis A., Balista J., Shaughnessy D., Infrared photocarrier radiometry of semiconductors: Physical principles, quantitative depth profilometry, and scanning imaging of deep subsurface electronics defects, Physical Review B 67, 2003, 205208
• [16] Schmidt J., Measurement of differential and actual recombination parameters on crystalline silicon wafers, IEEE Transactions on Electron Devices 46(10), 1999, 2018-2025
• [17] Creazzo T., Redding B., Marchena E., Shi S., Prater D.W., Free-carrier absorption modulation in silicon nanocrystal slot waveguides, Optics Letters 35(21), 2010, 3691-3693
• [18] Huang Q., Li B., Self-eliminating instrumental frequency response from free carrier absorption signals for silicon wafer characterization, Review of Scientific Instruments 82, 2011, 043104
• [19] Huang Q., Li B., Electronic transport characterization of silicon wafers by combination of modulated free carrier absorption and photocarrier radiometry, Journal of Applied Physics 109, 2011, 023708
• [20] Dramicanin M.D., Ristovski Z.D., Nikolic P.M., Vasilievic D.G., Todorovic D.M., Photoacoustic investigation of transport in semiconductors: Theoretical and experimental study of a Ge single crystal, Physical Review B 51(20), 1995, 14226-14232