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光电导衰退测量锗和硅体少数载流子寿命的测量方法

2013-10-23 14:13| 发布者: echo| 查看: 8548| 评论: 0

摘要: 本标准最初由ASTM国际发布为ASTM F28-63T。它由ASTM投票程式正式批准,并遵守ASTM专利要求。虽然本标准的所有权已移交到SEMI,但它未经SEMI投票程式正式批准,它既不遵从SEMI关于专利的规则,也不遵从SEMI的编辑准则 ...
注3——具有这些特性的最佳光源是硅掺砷化镓光发射二极管(LED)。这种类型的二极管关断时间约为0.1μs,此关断时间还能用注2中提供的步骤去测量,A6-V,8-A钨带灯用机械斩切成15,45或77Hz频率的光,适用于测量表观寿命≥5μs的样条寿命(4)。

7.2  稳定、滤波良好的电流源

电源稳定并经过良好滤波,应提供直流电流通过试样并足以在样品上产生不低于5V的直流电压。电源可采用恒流源或反过来可做成由无感系列电阻构成的恒压源,电路中的串联电阻RS至少是试样电阻R及接触电阻RC总和的20倍,电路中还应有对试样电流换向及切断电流的开关装置。

7.3  隔热试样夹具及恒温器,应使样品处于规定温度27±1℃,夹具与试样的整个端面必须保持欧姆(非整流)接触并至少应使试样四个侧面中的一个侧面借助于光管或其它光学系统处于光照之下,必须配有测定样品夹持器温度的设备。

注4——恒温控制是可取的,但对检验方法A并不需要。

注5——很多方法可以在试样端面制作欧姆接触,建议使用金属带或纤维做压力接触,用厚铅板或铟板也是适宜的。

7.4  滤光片,两面抛光,1mm厚,由与试样相同的材料制成。仅是检验方法A有此需要,直接放在矩形窗口上面(见7.5)

7.5  矩形窗口

尽可能放在靠近试样光照表面附近。打开窗口仅让一部份样品受到光照,对检测方法A,样品光照区为长L1=1/2及宽W1=W/2;对于检测方法B,长L1=3.0±0.1mm,宽W1=W3,两种检测方法,光照部份均集中在试样中心部位。

7.6  电信号侧量线路

7.6.1 前置放大器,通频带的上限、下限可调,低频截止频率可在0.3HZ~30HZ范围内调节。

7.6.2 信号调节器——脉冲取样均衡器或波形整形器,用于改善小信号时的信噪比,仅是检测方

法B为保证小注入条件而减小光照强度时才有此需要。

7.6.3 示波器  具有适当的时间扫描及信号灵敏度,示波器要有一个连续地经校准的时间基线,其精度和线性度都优于3%,并能被检测信号或外部信号触发,还应配备有助于分析衰减曲线的透明屏幕,要求如下:

7.6.3.1 对方法A,规定屏幕尺寸在10cm×10cm以内,该尺寸有利于减少视差。屏幕上含有一条曲线,基线之上曲线高度沿横坐标的距离呈指数衰减,遵守下面的方程式:

y=6exp(-x/2.5)

式中:x和y均标有刻度线(见图2)

7.6.3.2 对检测方法B,屏幕上还有一条附加水平线,位于y最大值的0.37处。

7.6.4 对电子线路的总体要求如下:

7.6.4.1 校准垂直偏转灵敏度至0.1mv/cm或更好。

7.6.4.2 垂直增益及偏转线性度在3%以内。

7.6.4.3 响应时间:输入信号按渐进方式变化时,输出信号的上升或下降时间小于最小的被测样条寿命的1/5。

7.6.4.4 脉冲没有明显的失真现象,如过冲或阻尼效应。

7.7  研磨设备:能把试样的所有表面加工成平整、平行的研磨表面

7.8  清洗和干燥样品的设备:需在水中超声搅拌清洗,并用干燥氮气吹干试样。

7.9  千分尺或游标卡尺:测量样品尺寸,精确至±0.1mm或更好。

8.  试剂和材料

8.1  纯水——参考E-3级水的规定或用在D5127指引中所描述的更好的水。

8.2  研磨材料——氧化铝粉,商品规格的颗粒范围为5-12μm。

8.3  欧姆接触材料——为在试样端面形成欧姆接触,可使用对硅试样可用镍、铑、或金电镀浴,

但要避免铜污染,镍滴在金刚砂布上,并使用加热盘将试样加热至35℃。

9.  危险性

9.1  供脉冲光源使用的高压电源是危险的,在联结和运作中要适当小心,特别注意在关断电源

后的一段时间里相联的电容可能保持充电状态,对电路做任何改变或调整之前,应使电容

完全放电。

9.2  若恒流源没有联结外部电路会产生高输出电压,因此对恒流源做任何改变电路联结前要切

断电源或短接输出电路。

9.3  机械斩波器会损伤手指及散开的衣服对所用的任何机械斩波器,在设备安装时均应适当遮蔽。

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