DE1027321B - Verfahren zur Messung der Oberflaechenrekombinations-geschwindigkeit eines Halbleiterkristalls - Google Patents

Verfahren zur Messung der Oberflaechenrekombinations-geschwindigkeit eines Halbleiterkristalls

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DE1027321B DEL22685A DEL0022685A DE1027321B DE 1027321 B DE1027321 B DE 1027321B DE L22685 A DEL22685 A DE L22685A DE L0022685 A DEL0022685 A DE L0022685A DE 1027321 B DE1027321 B DE 1027321B
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Description

  • Verfahren zur Messung der Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit eines Halbleiterkristalls Zusatz zum Patent 1013011 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der Rekombinationsgeschwindigkeit an der Oberfläche eines Halbleiterkristalls nach Patent 1013 011, das ein Verfahren zum Gegenstand hat, nach welchem der Halbleiterkristall scheibenförmig hergestellt und mit einer großflächigen Sperrschichtelektrode auf einer Scheibenfläche sowie mit einer zweiten Elektrode versehen wird und nach welchem die photoelektrische Empfindlichkeit dieser Anordnung mittels durch die großfläcbige Sperrschichtelektrode oder/und durch die zweite Scheibenfläche einfallenden Lichtes gemessen wird.
  • Die Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit der Ladungsträger eines Halbleiterkristalls ist besonders stark von der mechanischen Bearbeitung oder/und chemischen Behandlung der Oberfläche dieses Halbleiterkristalls abhängig. Nach dem Verfahren des Hauptpatentes ist es nun möglich, die Oberflächenrekomb inationsgesdwindigleit an ein. und derselben Kristalloberfläche festzustellen, während hierzu nach bekannten Verfahren eine Veränderung der zu messenden Oberfläche erforderlich ist.
  • Bei den dem Verfahren zugrunde liegenden Untersuchungen wurde gefunden, daß bisher als einheitlich angesehene Oberflächen von Halbleiterkristallen von Stelle zu Stelle recht beträchtliche Unterschiede aufweisen. Die Gleichmäßigkeit der Rekombinationsgeschwindigkeit an der Kristalloberfläche ist nicht nur an freien (unbedeckten) Oberflächen, z. B. in der Nachbarschaft von Spitzenkontakten oder in solchen Zonen, in denen sogenannte p-n-lDbergänge des Halbleiterkristalls an die Oberfläche treten, wichtig, sondern auch an den Kristalloberflächen, welche durch Metallschichten kontaktiert werden. Beispielsweise kommt der Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit l)ei sperrschichtbildenden Halbleitermetallkontakten besondere Bedeutung zu, da für das Verhalten bei Benutzung von Hochfrequenz neben der Volumenrekomhination auch die Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit von Einfluß ist. Die Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit spielt aber außerdem bei sperrschichtfreien oder angenähert sperrschichtfreien Halbleitermetallkontakten eine Rolle.
  • Gemäß der Erfindung wird zur Messung der Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit so verfahren, daß zu einer oder mehreren der Lichteinstrahlungen eine Lichtsonde, die aus einem Lichtbündel mit einer im Vergleich zur Größe der zu messenden Kristalloberfläche kleinen Querschnittsausdehnung besteht, verwendet wird.
  • Zweckmäßig ist zur Ausführung der Erfindung die Verwendung eines scheibenförmigen Halbleiterkristalls mit einer Scheibenfläche, deren kleinste Ausdehnung bzw. deren Durchmesser größer, vorzugsweise eine oder mehrere Größenordnungen größer als die Diffusionslänge der Minoritätsladungsträger, vorzusehen.
  • Weiterhin wird vorzugsweise ein scheibenförmiger Halbleiterkristall verwendet, der eine Stärke kleiner als die Diffusionslänge der Minoritätsladungsträger, insbesondere klein gegen die Diffusionslänge, aufweist.
  • Zur Feststellung der Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit an der Oberfläche eines Halbleiterkristalls wird dieser derart in eine scheibenförmige Gestalt gebracht, daß die Oberfläche, deren Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit zu messen ist, eine Scheibenfläche des scheibenförmigen Halbleiterkristalls bildet. Die andere Scheibenfläche, welche der zu messenden Scheibenfläche abgewandt ist, wird zweckmäßig mit einer großflächigen Sperrschichtelektrode, insbesondere mit einer lichtdurchlässigen großflächigen Sperrschichtelektrode, versehen. In günstiger Weise kann diese Elektrode durch Aufdampfen, vorzugsweise durch Aufdampfen einer Goldschicht hergestellt werden. Eine zweite Elektrode wird mindestens angenähert sperrschichtfrei angebracht und zweckmäßig von dem bei irgendeiner Einstrahlung beleuchteten Volumen in einer solchen Entfernung vorgesehen, die größer ist als die Diffusionslänge der Minoritätsladungsträger.
  • Zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens eignet sich besonders eine Lichtsonde mit kreisförmigem Querschnitt. Des weiteren kann für bestimmte Anwendungen eine Lichtsonde verwendet werden, welche aus einem Lichtbündel mit rechteckigem Querschnitt besteht. Vorteilhaft ist die Verwendung einer Lichtsonde mit einem kreisförmigen oder einem rechteckigen Querschnitt, dessen Durchmesser bzw. dessen eine oder beide Seitenlängen auf der zu messenden Kristalloberfläche kleiner, insbesondere ein Mehr faches oder vorzugsweise eine größere Ordnung kleiner als die Diffusionslänge der Minoritätsladungsträger vorgesehen wird. Besonders günstig ist eine Anordnung, bei welcher äls Lichtsonde ein Lichtbündel veränderbaren Querschnitts verwendet werden kann.
  • Nach einer bevorzugten Ausführung wird eine Anordnung zum Abtasten der zu messenden Kristalloberfläche mit Hilfe einer Lichtsonde vorgesehen. Zweck mäßig kann als Lichtsonde ein kegelförmig gebündelter Lichtstrahl verwendet werden, dessen Kegelspitze auf der zu messenden Kristalloberfläche zu liegen kommt; insbesondere kann die Bündelung mittels eines Mikroskopobjektivs vorgesehen werden. Es ist von Vorteil, ein und dasselbe Mikroskopobjektiv zur Bildung des Lichtbündels und zur visuellen Einstellung oder photographischen Abbildung der zu messenden Kristalloberfläche zu verwenden.
  • Zur Ermittlung der Ortsabhängigkeit der Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit kann unter Verwendung einer Lichtsondenanordnung zum Abtasten der zu messenden Kristalloberfläche vorteilhaft so verfahren werden, daß durch die zweite Scheibenfläche des scheibenförmigen Halbleiterkristalls, also die Scheibenfläche, welche der mit der Sperrschichtelektrode versehenen Scheibenfläche gegenüberliegt, Licht eingestrahlt und die lichtelektrische Empfindlichkeit der Halbleiterkristall- und Elektrodenanordnung gemessen wird. Eine zweckmäßige Ausführung der Erfindung wird erhalten, indem das Verhältnis der lichtelektrischen Empfindlichkeit bei Einstrahlung an einer ersten Stelle der Kristalloberfläche zu der lichtelektrischen Empfindlichkeit bei Einstrahlung an jeder von einer oder mehreren weiteren Stellen der Kristalloberfläche gemessen wird.
  • Bevorzugt wird zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Lichtsonde Licht einer Wellenlänge oder insbesondere eines Wellenlängenbereiches verwendet, dessen Eindringtiefe klein gegen die Scheibenstärke vorgesehen wird. Hierzu kann zweckmäßig aus dem Licht einer kontinuierlichen Strahlung emittierenden Strahlungsquelle mittels eines Spektralapparates, Filters od. dgl. ein Bereich ausgesondert und zur Empfindlichkeitsmessung verwendet werden. Von besonderem Vorteil ist die Verwendung eines verhältnismäßig breiten Wellenlängenbereiches, dessen langwellige Grenze von einer Wellenlänge kleiner Eindringtiefe gebildet wird.
  • Weiterhin ist es günstig, zu den Messungen bzw.
  • Bestimmungen der relativen lichtelektrischen Empfindlichkeit, nämlich des Verhältnisses der Empfindlichkeit an einer Stelle der Kristalloberfläche zu der Empfindlichkeit an anderen Stellen, Licht von gleicher Strahlungsleistung, gleicher spektraler Intensitätsverteilung und ein und desselben WeIl enl ängnhnrei ds vorzusehen.
  • Mit lichtelektrischer Empfindlichkeit wird das Verhältnis von Photostrom zu dem auf die Kristalloberfläche auffallenden Lichtquantenstrom bezeichnet, während unter photoelektrischer Empfindlichkeit das Verhältnis aus Photostrom und den in den Halbleiterkristall einfallenden Lichtquantenstrom verstanden wird. Der Photostrom fließt bei Lichteinstrahlung in dem aus großflächiger Sperrschichtelektrode, Halbleiterkristall und zweiter Elektrode gebildeten Photostromkreis. Durch Messung der Strahlungsleistung des auffallenden Lichtstromes mittels eines Vakuumthermoelementes und durch Messung der spektralen Intensitätsverteilung des benutzten Wellenlängenbereiches kann der auffallende Lichtquantenstrom durch einfache Rechnung bestimmt werden.
  • Unter den genannten Ausführungsbedingungen wird das Verhältnis der lichtelektrischen Empfindlichkeit einfach durch das Verhältnis der jeweiligen Photoströme erhalten.
  • Die Eindringtiefe als Funktion der Wellenlänge der Einstrahlung ist für Halbleiterwerkstoffe durch die Literatur bekannt oder kann für jeden Halbleiterstoff durch einmalige Messung bestimmt werden. Aus dem Verlauf der Eindringtiefe bzw. der Absorptionskonstanten ist für einen bestimmten Halbleiterwerkstoff ohne weiteres ein Gebiet von geeigneten Wellenlängen oder Wellenlängenbereichen zu ersehen. Daher kann auf Grund der bekannten Wellenlängenabhängigkeit der Absorptionskonstanten für jeden Halbleiter eine zweckmäßige Auswahl von Wellenlängenbereichen oder einzelnen Wellenlängen zur Lichteinstrahlung vorgenommen werden.
  • Nach dem vorliegenden Verfahren wird der Halbleiterkristall, dessen Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit zu messen ist, in eine scheibenförmige Gestalt gebracht, deren Abmessungen zweckmäßig im Verhältnis zu der Diffusionslänge der Minoritätsladungsträger angegeben sind. Ferner ist die Größe der Diffusionslänge der Minoritätsladwlgsträger ein geeignetes Maß für die Ausdehnung des Lichtbündels der Lichtsonde. Soweit die Diffusionslänge für ein Halbleitermaterial nicht aus in der Literatur vorliegenden Angaben oder/und auf Grund der Herstellungsbedingungen zu bestimmen ist, kann sie durch Messung erhalten werden. Für die Durchführung des Verfahrens genügt auch die Kenntnis einer angenäherten Größe der Diffusionslänge.
  • In besonders günstiger Weise kann nach dem vorliegenden Verfahren die Oberflächenrekombinationsgeschwirldigkeit an Halbleiterkristallen aus Germanium vorgenommen werden. Beispiele für weitere Halbleiterstoffe, deren Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit bestimmt werden kann, sind Silizium, halbleitende intermetallische Verbindungen oder halbleitende Verbindungen aus Elementen der III. und V. Gruppe des Periodischen Systems der Elemente.
  • Weitere günstige Durchführungsmöglichkeiten ergeben sich aus den Durchführungsbeispielen des Verfahrens nach dem Hauptpatent, indem einzelne oder alle Lichteinstrahlungen unter Verwendung einer Lichtsonde vorgenommen werden.
  • Für Kristalle mit planparallelen Scheibenflächen von hoher Einheitlichkeit und ausgezeichneter Ebenheit kann die Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit von Stelle zu Stelle der Kristalloberfläche etwa dadurch festgestellt werden, daß an jeder Stelle die lichtelektrische Empfindlichkeit bei Einstrahlung durch die zweite Scheibenfläche und bei Einstrahlung durch die großflächige und lichtdurchlässig hergestellte Sperrschichtelektrode mit Licht kleiner Eindringtiefe und mittels eines Lichtbündels kleinen Querschnittes mit Hilfe des jeweiligen Photostromes gemessen und daß an einer oder mehreren dieser Stellen die lichtelektrische Empfindlichkeit bei Einstrahlung durch die zweite Scheibenfläche und bei Einstrahlung durch die großflächige und lichtdurchlässige Sperrschichtelektrode mit Licht großer Eindringtiefe und mittels eines Lichtbündels großen Ouerschnittes mit Hilfe des jeweiligen Photostromes gemessen wird.
  • Die Messungen mit Licht großer Eindringtiefe werden vorteilhaft mit einem Lichtstrom von gleicher Strahlungsleistung und gleicher Wellenlänge bzw. gleichem Wellenlängenbereich vorgenommen. Außerdem können die Messungen mit Licht kleiner Eindringtiefe zweckmäßig mit einem Lichtstrom von gleicher Strahlungsleistung und gleicher Wellenlänge bzw. gleichem Wellenlängenbereich ausgeführt werden.
  • Eine kleine Eindringtiefe ist eine Eindringtiefe, die klein gegen die Stärke des scheibenförmigen Halbleiterkristalls ist. Die Stärke des scheibenförmigen Halbleiterkristalls wird zweckmäßig klein gegen die Diffusionslänge der Minoritätsladungsträger gewählt. Als klein bzw. groß wird ein Querschnitt des Lichtbündels dann bezeichnet, weml dessen kleinste Ausdehnung bzw. dessen Durchmesser klein bzw. groß gegen die Diffusionslänge der Minoritätsladungsträger gewählt wird. Die Größe der kleinsten Ausdehnung der Scheibenfläche des schei-I>enförmigen Halbleiterkristalls wird groß gegen die Diffusionslänge der Minoritätsladungsträger vorgesehen.
  • Nach dem vorliegenden Verfahren kann die Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit einer Kristalloberfläche gemessen werden, welche mit einem lichtdurchlässigen Überzug versehen ist. Die Scheibenfläche, deren Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit zu messen ist, kann beispielsweise mit einer lichtdurchlässigen sperrschichtbildenden dünnen Goldschicht überzogen sein. Diese Scheibenfläche bildet eine der beiden Scheibenflächen eines scheibenförmigen TTalbleiterkristalls, nämlich die zweite, in anderen Durchführungsbeispielen auch unbedeckte oder freie Scheibenfläche. Die andere Scheibenfläche, welche der zu messenden Scheibenfläche abgewandt ist, wird zweckmäßig mit einer großflächigen Sperrschichtelektrode, insbesondere mit einer lichtdurclllässigen großflächigen Sperrschichtelektrode, versehen. Eine zweite Elektrode zu der großflächigen Sperrscbichtelektrode wird mindestens angenähert sperrschichtfrei angebracht und zweckmäßig von dem bei irgendeiner Einstrahlung beleuchteten Volumen in einer solchen Entfernung vorgesehen, die größer ist als die Diffusionslänge der Minoritätsladungsträger.
  • Das Verfahren, bei dem der Halbleiterkristall scheibenförmig hergestellt und mit einer großflächigen Sperrschichtelektrode auf einer Scheibenfläche sowie mit einer zweiten Elektrode versehen wird und die photoelektrische Empfindlichkeit dieser Anordnung mittels durch die großflächige Sperrschiclltelektrode oder/und durch die zweite Scheibenfläche einfallenden Lichtes gemessen wird, kann eine besonders vorteilhafte Weiterbildung dadurch erfahren, daß die zweite Scheibenfläche, also die Scheibenfläche, deren Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit zu messen ist, einen lichtdurchlässigen Überzug trägt. Diese Ausbildung ist von Vorteil sowohl in der Ausführung nach dem vorliegenden Verfahren als auch unabhängig davon, ob die Lichtquelle als Licht sonde angeordnet wird oder nicht.
  • Diese Ausgestaltung ermöglicht nun durch die l\Iessung mit einem Lichtbündel von kleinem Querschnitt die Größe der örtlichen Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit und durch die Messung mit einem l ichtbündel von großem Querschnitt eine über die zu messende Oberfläche gemittelte Größe der Ol)erflächenrekombinationsgeschwindigkeit festzustellen. Nach dieser Ausgestaltung des Meßverfahrens können daher die verschiedenen Verfahren zur Aufbringung von Überzügen auf ihre Beeinflussung der Kristalloberfläche hin gemessen oder/und überwacht werden.
  • An Hand der Zeichnung, welche in zum Teil schematischer Darstellung ein Beispiel einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung zeigt, wird ein Ausführungsbeispiel erläutert.
  • 1 ist ein scheibenförmiger Halbleiterkristall, beispielsweise aus n-leitendem Germanium, welcher mit einer großflächigen Sperrschichtelektrode 2 und einer mindestens angenähert sperrschichtfreien Elektrode 3 versehen ist. Die Stärke der Germaniumscheibe 1 ist kleiner als die Diffusionslänge der Defektelektronen, insbesondere klein gegen diese Diffusionslänge. Die sperrschichtfreie Elektrode 3 ist in einer Entfernung größer als die Diffusionslänge von jedem bei Einstrahlung beleuchteten Volumen des Halbleiterkristalls 1 angebracht. Die Elektroden 2 und 3 sind iiber ein Instrument 4 elektrisch leitend verbunden; das Instrument 4 dient der Anzeige des Photostromes.
  • Das zur Einstrahlung gelangende Licht wird mittels einer optischen Einrichtung5 erzeugt und fällt beispielsweise unter Verwendung eines Mikroskopobjektivs 6 und einer Blende 7 auf die zu messende Kristalloberfläche 8 mit einem Lichtbündel kleinen Querschnittes. Von der optischen Einrichtung 5 wurden z. B. eine Strahlungsquelle und optische Mittel, insbesondere ein Spektralapparat angedeutet. Der Durchmesser des kreisförmigen Quer schnittes des Lichtbündels ist auf der zu messenden Kristalloberfläche 8 kleiner als die Diffusionslänge der D,efektelle.ktronen, vorzugsweise klein gegen diese.
  • Die optische Anordnung 5-7 kann zur Ermittlung der Ortsabhängigkeit der Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit parallel zur Scheibenfläche 8 beweglich vorgesehen werden. Diese Beweglichkeit ist durch den neben die optische Einrichtung 5 gezeichneten Pfeil angedeutet.
  • Aus der für Germanium bekannten Größenordnung der Diffusionslänge der Defektelektronen, 10-1 cn, ist ohne weiteres ein Wert der Stärke der Halbleiterschicht, z. B. 4 X 10-2 cm, anzugeben. Beispielsweise kann der Germaniumkristall 1 die Gestalt einer Kreisscheibe aufweisen und der Durchmesser einer Kreisscheibenfläche angenähert 2 cm betragen. Der als Lichtsonde verwendete, insbesondere kegelförmig gebündelte Lichtstrahl kann z. B. mit seiner Kegelspitze auf der Kristalloberfläche 8 derart zu liegen kommen, daß dort ein kreisscheibenförmigel Querschnitt von einem Durchmesser von etwa 10-2 cm erzeugt wird. Die großflächige Sperrschichtelektrode 2 kann durch Aufdampfen einer Goldschicht auf die der Scheibenfläche 8 abgewandte Scheibenfläche des Halbleiterkristalls 1 aufgebracht werden. Für das an Hand der Figur erläuterte Beispiel kann vorgesehen werden, daß die großflächige Sperrschichtelektrode 2 nicht als lichtdurchlässige Elektrode ausgeführt wird.
  • Das Anordnungsbeispiel der Figur dient der Erläuterung eines Beispieles des erfindungsgemäßen Verfahrens, nach welchem die Ortsabhängigkeit der Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit der Kristalloberfläche 8 mittels Lichteinstrahlung durch eine I,ichtsonde5-7 auf Grund der Messung des jeweiligen Photostromes ermittelt wird. Verwendet man nämlich zu den Messungen der lichtelektrischen Empfindlichkeit einen Lichtstrom von gleicher Strah-]ungsleistung und eines gleichen Wellenlängen-IJereiches, dann erhält man die Größe der Oberílächenrekombinationsgeschwindigkeit sowohl aus dem Verhältnis der lichtelektrischen Empfindlichkeit der einzelnen Messungen als auch - und zwar in günstigerer Weise - aus dem Verhältnis der Photoströme der einzelnen Messungen.
  • In dem ausgeführten Beispiel ist vorgesehen, mittels der Lichtsonde 5-7 Licht kleiner Eindringtiefe, d. h. also Licht einer Eindringtiefe, welche vorzugsweise klein gegen die Scheibenstärke ist, einzustrahlen. Zum Beispiel kann mit einem verhältnismäßig breiten Wellenlängenbereich eingestrahlt werden, dessen langwellige Grenze von einer Wellenlänge der Größe 5 X 10- bis 10«cm und dessen kurzwellige Grenze beispielsrveise angenähert durch die kurzwellige Grenze des sichtbaren Lichtes gebildet wird.
  • Die derart zu erhaltende relative Größe der Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit, also die etwa auf eine bestimmte Stelle der Kristalloberfläche 8 bezogene Größe der Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit, folgt aus der Größe der gemessenen Photoströme, und zwar daraus, daß eine große Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit einen kleinen Photostrom ergibt - unter sonst gleichen Bedingungen - und eine kleine Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit einen großen Photostrom.
  • Die Ermittlung der Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit kann in einer dem ausgeführten Beispiel praktisch gleichen Weise ausgeführt werden, wenn die Kristalloberfläche 8 einen lichtdurchlässigen Überzug aufweist. Beispielsweise kann ein solcher Überzug aus einer dünnen lichtdurchlässigen Goldschicht bestehen und durch Aufdampfen auf die Kristalloberfläche8 des Germaniumkristalls 1 aufgebracht werden. Mit dem Anbringen eines lichtdurchlässigen Überzuges kann außerdem die Bildung einer Sperrschicht verbunden sein.
  • Vorteilhaft kann der Halbleiterkristall 1, dessen Oberflächenrekombination an der Scheibenfläche 8 bestimmt werden soll, intermittierend belichtet und die lichtelektrischle Empfindlichkeit mittels Wechselstromverstärker gemessen werden. Hierzu kann beispielsweise in den Lichtweg zwischen optischer Einrichtung 5 und Scheibenfläche 8 eine rotierende Segmentscheibe eingefügt werden, die das Lichtbündel in einzelne Impulse unterteilt. In den elektrischen Stromkreis kann nun ein Wechselstromverstärker, insbesonderte mit einem Instrument 4 gelegt werden. Die Messung des Photostromes kann nicht nur durch Ablesen eines Instrumentes, sondern auch mittels registrierendfer oder auf Leuchtschirm aufzeichnender Geräte durchgeführt werden.

Claims (21)

  1. PATENTANSPRUCHE: 1. Verfahren zur Messung der Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit eines Halbleiterkristalls, bei dem der Halbleiterkristall scheibenförmig hergestellt und mit einer großflächigen Sperrschichtelektrode auf einer Scheibenfläche sowie mit einer zweiten Elektrode versehen wird und die photoelektrische Empfindlichkeit dieser Anordnung mittels durch die großflächige Sperrschichtelektrode oder/und durch die zweite Scheibenfläche einfallenden Lichtes gemessen wird, nach Patent 1 013 011, dadurch gekennzeichnet, daß zu einer oder mehreren der Lichteinstrahlungen eine Lichtsonde, die aus einem Lichtbündel mit einer im Vergleich zur Größe der zu messenden Kristalloberfläche kleinen Querschnittsausdehnung besteht, verwendet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Lichtsonde mit einem kreisförmigen oder einem rechteckigen Querschnitt, dessen Durchmesser bzw. dessen eine oder beide Seitenlängen auf der zu messenden Kristalloberfläche kleiner, insbesondere ein Mehrfaches oder vorzugsweise eine Größenordnung kleiner als die Diffusionslänge vorgesehen wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Lichtsonde veränderbaren Querschnitts.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung zum Abtasten der Kristalloberfläche mittels einer Lichtsonde vorgesehen wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder einem folgen den, gekennzeichnet durchdie Verwendung eines scheibenförmigen Halbleiterkristalls mit einer Scheibenfläche, deren kleinste Ausdehnung bzw. deren Durchmesser größer, vorzugsweise eine oder mehrere Größenordnungen größer als die Diffusionslänge vorgesehen wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder einem folgenden, gekennzeichnet durch die Verwendung eines scheibenförmigen Halbleiterkristalls mit einer Stärke kleiner als die Diffusionslänge, insbesondere mit einer Stärke klein gegen die Diffusionslänge.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der photoelektrischen Empfindlichkeit durch die zweite Scheibenfläche Licht eingestrahlt wird.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder einem folgenden, gekennzeichnet durch die Verwendung von Licht einer Wellenlänge oder eines Wellenlängenbereiches, dessen Eindringtiefe klein gegen die Scheibenstärke vorgesehen wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder einem folgen den, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der photoelektrischen Empfindlichkeit bei Einstrahlung an einer ersten Stelle der Kristalloberfläche zu der photoelektrischen Empfindlichkeit bei Einstrahlung an jeder von einer oder mehreren weiteren Stellen der Kristalloberfläche gemessen wird.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder einem folgenden, gekennzeichnet durch die Verwendung eines kegelförmig gebündelten Lichtstrahles, dessen Kegelspitze auf der zu messenden Kristalloberfläche zu liegen kommt.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bündelung mittels eines Mikroskopobj ektivs vorgenommen wird.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein und dasselbe Mikroskopobjektiv zur Bildung des Lichtbündels der Lichtsonde und zur visuellen Einstellung oder photographischen Abbildung der zu messenden Kristalloberfläche verwendet wird.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Licht einer kontinuierlichen Strahlung emittierenden Strahlungsquelle mittels eines Spektralapparates, Filters od. dgl. Bereiche ausgesondert und zur Empfindlichkeitsmessung verwendet werden.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch die Verwendung eines breiten Wellen längenbereiches, dessen langwellige Grenze von einer Wellenlänge kleiner Eindringtiefe gebildet wird.
  15. 15. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Berücksichtigung des Einflusses der Lichtschwächung des auf die großflächige und lichtdurchlässige Sperrschichtelektrode bzw. auf die zweite Scheibenfläche auffallenden Lichtstromes bei der Messung der lichtelektrischen Empfindlichkeit der Photostrom bei Einstrahlung durch die zweite Scheibenfläche und bei Einstrahlung durch die großflächige und lichtdurchlässige Sperrschichtelektrode gemessen sowie zu beiden Messungen ein Lichtstrom mit einem Querschnitt, dessen kleinste Ausdehnung bzw. dessen Durchmesser größer, insbesondere ein Mehrfaches größer als die Diffusionslänge ist, von gleicher Strahlungsleistung und gleicher Wellenlänge verwendet und hierzu eine Wellenlänge gewählt wird, deren Eindringtiefe groß gegen die Scheibenstärke ist.
  16. 16. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder einem folgenden, gekennzeichnet durch die Verwendung einer großflächigen, lichtdurchlässigen Sperrschichtelektrode aus Gold.
  17. 17. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit an einem Halbleiterkristall aus Germanium Silizium, einer halbleitenden Verbindung aus Elementen der III. und V. Gruppe des Periodischen Svstems der Elemente oder aus einer halbleitenden intermetallischen Verbindung vorgenommen wird.
  18. 18. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Ermittlung der Ortsabhängigkeit der Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit verwendet wird.
  19. 19. Verfahren zur Messung der Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit eines Halbleiterkristalls nach Patent 1013 011, bei dem der Halbleiterkristall scheibenförmig hergestellt und mit einer großflächigen Sperrschichtelektrode auf einer Scheibenfläche sowie mit einer zweiten Elektrode versehen wird und die photoelektrische Empfindlichkeit dieser Anordnung mittels durch die groß flächige Sperrschichtelektrode oder/und durch die zweite Scheibenfläche einfallenden Lichtes gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Ermittlung der Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit an einer Kristalloberfläche verwendet wird, welche mit einem lichtdurchlässigen Überzug versehen ist.
  20. 20. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Ermittlung der Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeit an einer Kristalloberfläche verwendet wird, welche mit einem lichtdurchlässigen Überzug versehen ist.
  21. 21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die zu messende Kristalloberfläche mit einem lichtdurchlässigen sperrschichtbildenden Überzug versehen wird, der aus einer dünnen goldenen Schicht besteht.
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EP0400386A2 (de) * 1989-05-31 1990-12-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung der Rekombinationsgeschwindigkeit von Minoritätsträgern an Grenzflächen zwischen Halbleitern und anderen Substanzen

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EP0400386A2 (de) * 1989-05-31 1990-12-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung der Rekombinationsgeschwindigkeit von Minoritätsträgern an Grenzflächen zwischen Halbleitern und anderen Substanzen
EP0400386A3 (de) * 1989-05-31 1992-06-03 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung der Rekombinationsgeschwindigkeit von Minoritätsträgern an Grenzflächen zwischen Halbleitern und anderen Substanzen

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