Определение времени жизни носителей эпитаксиальных кремниевых тонкопленочных слоев

В фотоэлектрической и микроэлектронной промышленности существует множество областей применения, где используются тонкие эпитаксиальные слои. Из-за этого необходимо контролировать их качество бесконтактными и неразрушающими методами для определения времени жизни неосновных носителей заряда.

С помощью MDP метода имеется возможность измерения времени жизни неосновных носителей заряда и фотопроводимости в эпитаксиальных слоях настолько быстро и точно, насколько это возможно и с высоким разрешением.

Измерение эпитаксиальных слоев и определение их качество является огромной проблемой для различных методов измерения времени жизни, поскольку интенсивность сигнала очень мала и результаты очень трудно интерпретировать из-за множества рекомбинационных ловушек.

Рис. 1. Рекомбинационная ловушка, влияющая на измерение времени жизни.

С помощью моделей MDPmap и MDPpro, за счет интеграции до 4 лазерных источников, имеется возможность проведения измерений с различной длительностью импульса: от очень коротких импульсов в 100 нс, когда диффузия носителей заряда не происходит, до длинных импульсов в несколько мс, когда носители заряда диффундируют в глубину образца. Следовательно, изменяя длину волны лазера и длительность импульса, имеется возможность проводить измерения с различной глубиной проникновения и по результатам времени жизни определить, какие из ловушек являются наиболее доминирующими. На рис. 2 показаны примеры измерения серии образцов с различным качеством подложки и толщиной эпитаксиального слоя, демонстрирующие зависимость измеренного времени жизни носителей от типа подложки, качества границы раздела и поверхности.

Рис. 2. Измерение времени жизни для образцов с различным качеством подложек и толщиной эпитаксиального слоя.