JP2705021B2 - キャリア伝導時間測定方法および装置 - Google Patents
キャリア伝導時間測定方法および装置Info
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- JP2705021B2 JP2705021B2 JP5036753A JP3675393A JP2705021B2 JP 2705021 B2 JP2705021 B2 JP 2705021B2 JP 5036753 A JP5036753 A JP 5036753A JP 3675393 A JP3675393 A JP 3675393A JP 2705021 B2 JP2705021 B2 JP 2705021B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体材料中における
キャリアの伝導時間の測定方法および装置に関するもの
である。
キャリアの伝導時間の測定方法および装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】図１は、従来のキャリア伝導時間測定装
置の構成図である。同図において、符号１は極短光パル
ス光源、２は前記極短光パルス光源１からの極短光パル
スを２光路に分岐するための光学分岐素子、３は分岐し
た一方のポンプ光パルスの光軸、４は分岐した他方のプ
ローブ光パルスの光軸、５は前記ポンプ光パルスを極短
電気パルスに変換する極短電気パルス発生素子、６は前
記極短電気パルス発生素子５にポンプ光パルスを照射す
るための光学系、７は測定試料、８は内部に非線形光学
結晶を有する電気応答波形検出素子、９は前記電気応答
波形検出素子８に前記プローブ光パルスを照射すると共
に、その反射光を集光するための光学系、１０は偏光素
子、１１は光検出器、１２は光学遅延路、１３は前記光
検出器１１の出力信号を計測するための信号解析装置、
１４は光学遅延路１２と信号解析装置１３を自動制御す
るための制御器である。
置の構成図である。同図において、符号１は極短光パル
ス光源、２は前記極短光パルス光源１からの極短光パル
スを２光路に分岐するための光学分岐素子、３は分岐し
た一方のポンプ光パルスの光軸、４は分岐した他方のプ
ローブ光パルスの光軸、５は前記ポンプ光パルスを極短
電気パルスに変換する極短電気パルス発生素子、６は前
記極短電気パルス発生素子５にポンプ光パルスを照射す
るための光学系、７は測定試料、８は内部に非線形光学
結晶を有する電気応答波形検出素子、９は前記電気応答
波形検出素子８に前記プローブ光パルスを照射すると共
に、その反射光を集光するための光学系、１０は偏光素
子、１１は光検出器、１２は光学遅延路、１３は前記光
検出器１１の出力信号を計測するための信号解析装置、
１４は光学遅延路１２と信号解析装置１３を自動制御す
るための制御器である。
【０００３】この従来のキャリア伝導時間測定装置で
は、まず、ポンプ光パルスを素子５に照射し、素子５の
光−電気変換機能により素子５から発生した電気パルス
を測定試料７に入力する。そして、測定試料７の出力応
答波形を素子８における光学定数変化として計測する。
この素子８における光学定数変化は、プローブ光パルス
の反射率変化により計測する。
は、まず、ポンプ光パルスを素子５に照射し、素子５の
光−電気変換機能により素子５から発生した電気パルス
を測定試料７に入力する。そして、測定試料７の出力応
答波形を素子８における光学定数変化として計測する。
この素子８における光学定数変化は、プローブ光パルス
の反射率変化により計測する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のキャリア伝
導時間測定装置では、ポンプ光パルスを極短電気パルス
発生素子５に照射することで発生する電気パルスを被測
定試料７に入力する。この時の試料７の出力応答波形の
強度は、電気応答波形検出素子８内に設けられている非
線形光学結晶の電気光学効果によって生ずる光学定数変
化として表れる。そのため、この光学定数変化を素子８
の表面にプローブ光パルスを照射し、その反射率変化と
して計測し、この計測値から試料７のキャリア伝導時間
を算出ている。
導時間測定装置では、ポンプ光パルスを極短電気パルス
発生素子５に照射することで発生する電気パルスを被測
定試料７に入力する。この時の試料７の出力応答波形の
強度は、電気応答波形検出素子８内に設けられている非
線形光学結晶の電気光学効果によって生ずる光学定数変
化として表れる。そのため、この光学定数変化を素子８
の表面にプローブ光パルスを照射し、その反射率変化と
して計測し、この計測値から試料７のキャリア伝導時間
を算出ている。
【０００５】したがって、上記した測定方法における空
間分解能は、素子８内の非線形光学結晶の寸法、あるい
は、プローブ光パルスの空間的広がりによって制限さ
れ、測定試料７の入力、出力間のキャリアの伝導時間を
測定するに留まっており、測定試料７内部の各領域にお
ける伝導時間を計測することは不可能である、といった
欠点があった。
間分解能は、素子８内の非線形光学結晶の寸法、あるい
は、プローブ光パルスの空間的広がりによって制限さ
れ、測定試料７の入力、出力間のキャリアの伝導時間を
測定するに留まっており、測定試料７内部の各領域にお
ける伝導時間を計測することは不可能である、といった
欠点があった。
【０００６】また、従来のキャリア伝導時間測定装置
は、極短電気パルスを測定試料７に印加し、その出力応
答波形のみを検出するため、極短電気パルスを測定試料
７に印加した時間原点を決定することが不可能である、
といった欠点もあった。
は、極短電気パルスを測定試料７に印加し、その出力応
答波形のみを検出するため、極短電気パルスを測定試料
７に印加した時間原点を決定することが不可能である、
といった欠点もあった。
【０００７】従って、本発明は、測定試料内部の各領域
からの発光の時間変化を精度良く測定する方法および装
置を提供することを、課題とするものである。
からの発光の時間変化を精度良く測定する方法および装
置を提供することを、課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を達成するた
め、本発明の測定方法および装置は、従来例とは異な
り、電気パルスを測定試料に印加することにより、測定
試料の各領域から発生する発光スペクトルを測定し、そ
の発光スペクトルの時間分解を行うことを特徴としてい
る。
め、本発明の測定方法および装置は、従来例とは異な
り、電気パルスを測定試料に印加することにより、測定
試料の各領域から発生する発光スペクトルを測定し、そ
の発光スペクトルの時間分解を行うことを特徴としてい
る。
【０００９】すなわち、本発明のキャリア伝導時間測定
方法は、半導体試料に電気パルスを印加することによ
り、前記半導体試料からの発光を生じさせ、前記半導体
試料から発光した光と前記電気パルスに同期したレーザ
光との交差相関光を非線形光学結晶により発生させ、前
記交差相関光の時間変化を計測し、この計測値から前記
半導体試料中のキャリア伝導時間を算出する、ことを特
徴とする。
方法は、半導体試料に電気パルスを印加することによ
り、前記半導体試料からの発光を生じさせ、前記半導体
試料から発光した光と前記電気パルスに同期したレーザ
光との交差相関光を非線形光学結晶により発生させ、前
記交差相関光の時間変化を計測し、この計測値から前記
半導体試料中のキャリア伝導時間を算出する、ことを特
徴とする。
【００１０】また、本発明のキャリア伝導時間測定装置
は、電気パルスを発生させる電気パルス発生手段と、前
記電気パルスに同期したレーザ光を発生させる同期レー
ザ光発生手段と、前記電気パルスを半導体試料に印加す
ることにより生ずる半導体試料からの発光と、前記同期
レーザ光とを同時に非線形光学結晶に入射させることに
より前記発光光と前記同期レーザ光との交差相関光を発
生させる交差相関光発生手段と、前記交差相関光の時間
変化を自動計測することで、前記半導体試料中のキャリ
アの伝導時間を算出する計測・算出手段と、を有するこ
とを特徴とする。
は、電気パルスを発生させる電気パルス発生手段と、前
記電気パルスに同期したレーザ光を発生させる同期レー
ザ光発生手段と、前記電気パルスを半導体試料に印加す
ることにより生ずる半導体試料からの発光と、前記同期
レーザ光とを同時に非線形光学結晶に入射させることに
より前記発光光と前記同期レーザ光との交差相関光を発
生させる交差相関光発生手段と、前記交差相関光の時間
変化を自動計測することで、前記半導体試料中のキャリ
アの伝導時間を算出する計測・算出手段と、を有するこ
とを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明は、測定半導体試料に極短電気パルスを
印加することでキャリアを走行させ、キャリアが測定試
料の各領域を伝導する際に発生する発光の時間分解測定
を行い、各領域固有の時間分解スペクトルを比較し、そ
の遅延時間差からキャリアの伝導時間を算出するように
している。したがって、従来不可能であった、測定試料
内部の各領域個々におけるキャリアの伝導時間の測定が
可能となる効果を有する。
印加することでキャリアを走行させ、キャリアが測定試
料の各領域を伝導する際に発生する発光の時間分解測定
を行い、各領域固有の時間分解スペクトルを比較し、そ
の遅延時間差からキャリアの伝導時間を算出するように
している。したがって、従来不可能であった、測定試料
内部の各領域個々におけるキャリアの伝導時間の測定が
可能となる効果を有する。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて詳細
に説明する。
に説明する。
【００１３】図２は、本発明のキャリア伝導時間測定装
置のブロック図である。図２において、図１と同一構成
要素には同一符号を付して説明を簡略化する。図中の符
号２０は非線形光学結晶、２１は回転ステージ、２２は
測定試料７からの発光を前記非線形光学結晶２０に集光
するための光学系、２３はプローブ光パルスを非線形光
学結晶２０に照射するための光学系、２４は分光器、２
５は非線形光学結晶２０で発生する交差相関光を前記分
光器２４に入射させるための光学系、前記分光器２４で
分光された交差相関光は、光検出器１１で検出される。
この光検出器１１からの出力信号は、信号解析装置１３
で計測される。そして、２６は、回転ステージ２１、光
学遅延路１２、分光器２４、信号解析装置１３を制御す
るための制御器である。
置のブロック図である。図２において、図１と同一構成
要素には同一符号を付して説明を簡略化する。図中の符
号２０は非線形光学結晶、２１は回転ステージ、２２は
測定試料７からの発光を前記非線形光学結晶２０に集光
するための光学系、２３はプローブ光パルスを非線形光
学結晶２０に照射するための光学系、２４は分光器、２
５は非線形光学結晶２０で発生する交差相関光を前記分
光器２４に入射させるための光学系、前記分光器２４で
分光された交差相関光は、光検出器１１で検出される。
この光検出器１１からの出力信号は、信号解析装置１３
で計測される。そして、２６は、回転ステージ２１、光
学遅延路１２、分光器２４、信号解析装置１３を制御す
るための制御器である。
【００１４】なお、前記構成において、極短光パルス光
源１、光学分岐素子２、光軸３、極短電気パルス発生素
子５および光学系６は、電気パルス発生手段を構成して
いる。また、極短光パルス光源１、光学分岐素子２、光
軸４、光学遅延路１２および光学系２３は、同期レーザ
光発生手段を構成している。さらに、非線形光学結晶２
０および回転ステージ２１は、交差相関光発生手段を構
成している。さらにまた、光学系２５、分光器２４、光
検出器１１、信号解析装置１３および制御器２６は、計
測・算出手段を構成している。
源１、光学分岐素子２、光軸３、極短電気パルス発生素
子５および光学系６は、電気パルス発生手段を構成して
いる。また、極短光パルス光源１、光学分岐素子２、光
軸４、光学遅延路１２および光学系２３は、同期レーザ
光発生手段を構成している。さらに、非線形光学結晶２
０および回転ステージ２１は、交差相関光発生手段を構
成している。さらにまた、光学系２５、分光器２４、光
検出器１１、信号解析装置１３および制御器２６は、計
測・算出手段を構成している。
【００１５】前記構成の測定装置では、測定試料７に印
加する極短電気パルスは、極短パルス光源１から発生さ
れる光パルスを光学素子２にて２光路に分岐し、その片
方の光を極短電気パルス発生用素子５内に設けられた電
気的絶縁領域に照射し、素子５の光−電気変換機能によ
り、発生させる。すなわち、極短パルス光の照射により
極短電気パルス発生用素子５内に発生するキャリアによ
って、素子５は、導通状態になり、極短光パルスのパル
ス幅に応じた極短電気パルスを発生させる。この極短電
気パルスを測定試料７に印加することで、測定試料７中
にキャリアが注入され、試料７内部の各領域における材
料および電界強度に応じて発光（エレクトロルミネセン
ス光、以下、ＥＬ光と略す）が生じる。
加する極短電気パルスは、極短パルス光源１から発生さ
れる光パルスを光学素子２にて２光路に分岐し、その片
方の光を極短電気パルス発生用素子５内に設けられた電
気的絶縁領域に照射し、素子５の光−電気変換機能によ
り、発生させる。すなわち、極短パルス光の照射により
極短電気パルス発生用素子５内に発生するキャリアによ
って、素子５は、導通状態になり、極短光パルスのパル
ス幅に応じた極短電気パルスを発生させる。この極短電
気パルスを測定試料７に印加することで、測定試料７中
にキャリアが注入され、試料７内部の各領域における材
料および電界強度に応じて発光（エレクトロルミネセン
ス光、以下、ＥＬ光と略す）が生じる。
【００１６】一方、光学素子２にて分岐された一方の光
パルスを、プローブ光パルスとして利用することで、前
記極短電気パルスに同期をとることは容易である。ま
た、複数の光の交差相関は、これら複数の光を非線形光
学結晶２０に入射させることで実現できる。したがっ
て、試料７から放出されるＥＬ光を光学系２２で集光し
て、非線形光学結晶２０上の一点に照射すると共に、光
学遅延路１２を経由したプローブ光パルスを光学系２３
を通して非線形光学結晶２０上の前記ＥＬ光の照射点と
同じ位置に照射することで、交差相関光を得ることがで
きる。
パルスを、プローブ光パルスとして利用することで、前
記極短電気パルスに同期をとることは容易である。ま
た、複数の光の交差相関は、これら複数の光を非線形光
学結晶２０に入射させることで実現できる。したがっ
て、試料７から放出されるＥＬ光を光学系２２で集光し
て、非線形光学結晶２０上の一点に照射すると共に、光
学遅延路１２を経由したプローブ光パルスを光学系２３
を通して非線形光学結晶２０上の前記ＥＬ光の照射点と
同じ位置に照射することで、交差相関光を得ることがで
きる。
【００１７】次に、非線形光学結晶２０を回転ステージ
２１にて回転させ、非線形光学結晶２０中で試料７から
の発光光とプローブ光パルスとによって交差相関光が最
も効率的に発生するように回転角を設定する。発生した
交差相関光は、光学系２５により分光器２４に集光され
る。分光器２４にて分光された交差相関光は、光検出器
１１にて検出され、同光検出器１１で電気信号に変換さ
れた後、信号解析装置１３にて計測される。次に、制御
器２６にて光学遅延路１２の光路差を変化させ、それと
連動して交差相関光の強度変化を計測する。これによ
り、測定試料７のある領域からの発光の時間分解スペク
トルが計測できることになる。
２１にて回転させ、非線形光学結晶２０中で試料７から
の発光光とプローブ光パルスとによって交差相関光が最
も効率的に発生するように回転角を設定する。発生した
交差相関光は、光学系２５により分光器２４に集光され
る。分光器２４にて分光された交差相関光は、光検出器
１１にて検出され、同光検出器１１で電気信号に変換さ
れた後、信号解析装置１３にて計測される。次に、制御
器２６にて光学遅延路１２の光路差を変化させ、それと
連動して交差相関光の強度変化を計測する。これによ
り、測定試料７のある領域からの発光の時間分解スペク
トルが計測できることになる。
【００１８】さらに、測定試料７の別の領域における発
光の時間分解スペクトルを計測するため、回転ステージ
２１の角度、分光器２４の波長を、制御器２６にて任意
に設定し、上記した操作を繰り返し行うことで、測定試
料７の各領域からの発光の時間分解スペクトルが測定さ
れることになり、それらを対比させることで測定試料７
中のキャリアの伝導時間を評価できることになる。
光の時間分解スペクトルを計測するため、回転ステージ
２１の角度、分光器２４の波長を、制御器２６にて任意
に設定し、上記した操作を繰り返し行うことで、測定試
料７の各領域からの発光の時間分解スペクトルが測定さ
れることになり、それらを対比させることで測定試料７
中のキャリアの伝導時間を評価できることになる。
【００１９】図３は、上記した測定方法および装置によ
り実測したもので、試料７から放出される発光および光
パルスの時間分解スペクトルを示すグラフである。以下
においては、便宜的に測定試料７を電気パルスの入力端
から出力端にかけてＡ，Ｂ，Ｃの材料、すなわち、３つ
の領域から構成されているものと想定して説明を行う。
従って、キャリアは、試料中Ａ，Ｂ，Ｃの順に走行する
ことになる。
り実測したもので、試料７から放出される発光および光
パルスの時間分解スペクトルを示すグラフである。以下
においては、便宜的に測定試料７を電気パルスの入力端
から出力端にかけてＡ，Ｂ，Ｃの材料、すなわち、３つ
の領域から構成されているものと想定して説明を行う。
従って、キャリアは、試料中Ａ，Ｂ，Ｃの順に走行する
ことになる。
【００２０】図３のグラフにおいて、光パルスの時間分
解スペクトルは、電気パルス発生素子５の表面における
ポンプ光パルスの散乱光と、プローブ光パルスとの自己
相関により得られ、その強度が最大となる時刻ｔ0 、す
なわち電気パルスが測定試料７に印加された時刻が高精
度に決定される。
解スペクトルは、電気パルス発生素子５の表面における
ポンプ光パルスの散乱光と、プローブ光パルスとの自己
相関により得られ、その強度が最大となる時刻ｔ0 、す
なわち電気パルスが測定試料７に印加された時刻が高精
度に決定される。
【００２１】ポンプ光パルスの照射により素子５におい
て発生した電気パルスは、測定試料７に印加され、発生
したキャリアは、測定試料７のＡ領域を伝導する。この
とき、Ａ領域における発光再結合過程、あるいは高電界
効果などにより、材料Ａのバンドギャップを反映した発
光が生じる。この発光光とプローブ光パルスとの交差相
関による時間分解スペクトル強度は、時間原点よりやや
遅れて立ち上がり始め、時刻と共に増加し、ある時刻に
おいて最大点に達し、その後、緩やかに減少する。時間
分解スペクトル強度の立ち上がる時刻は、測定試料に電
気パルスが印加され、キャリアが試料に注入され始める
時刻（ｔA r）に対応する。つづいて、スペクトルが最大
点に達する時刻は、キャリアが領域Ａに十分注入された
時刻（ｔA （ｍａｘ））に対応する。また、立ち下がる
過程は、キャリアが領域ＡからＢへ流出していく過程を
反映するものである。したがって、立ち上がり時刻（ｔ
Ａ ｒ）と立ち下がり時刻（ｔＡ ｆ）の差の時間が、キャ
リアが領域Ａを伝導する時間になる。
て発生した電気パルスは、測定試料７に印加され、発生
したキャリアは、測定試料７のＡ領域を伝導する。この
とき、Ａ領域における発光再結合過程、あるいは高電界
効果などにより、材料Ａのバンドギャップを反映した発
光が生じる。この発光光とプローブ光パルスとの交差相
関による時間分解スペクトル強度は、時間原点よりやや
遅れて立ち上がり始め、時刻と共に増加し、ある時刻に
おいて最大点に達し、その後、緩やかに減少する。時間
分解スペクトル強度の立ち上がる時刻は、測定試料に電
気パルスが印加され、キャリアが試料に注入され始める
時刻（ｔA r）に対応する。つづいて、スペクトルが最大
点に達する時刻は、キャリアが領域Ａに十分注入された
時刻（ｔA （ｍａｘ））に対応する。また、立ち下がる
過程は、キャリアが領域ＡからＢへ流出していく過程を
反映するものである。したがって、立ち上がり時刻（ｔ
Ａ ｒ）と立ち下がり時刻（ｔＡ ｆ）の差の時間が、キャ
リアが領域Ａを伝導する時間になる。
【００２２】次に、領域Ｂにおける発光とプローブ光パ
ルスとの交差相関光強度が最も効率的に発生するように
回転ステージ２１の角度を設定し、領域Ｂにおける発光
の時間分解スペクトルを測定する。時間分解スペクトル
強度の変化は、領域Ａにおけるものと同様の変化を示
し、立ち上がり時刻（ｔB r）と立ち下がり時刻（ｔB f）
との差の時間から、領域Ｂをキャリアが走行する時間を
求めることができる。また、立ち上がり時刻（ｔB r）
が、領域Ａの時間分解スペクトルの立ち下がり時刻（ｔ
A f）にほぼ一致していることは、キャリアが領域Ａから
流出すると共に領域Ｂへ伝導し始めることを表してい
る。したがって、領域Ａ，Ｂの時間分解スペクトルの立
ち上がり時刻の差からも領域Ａをキャリアが伝導する時
間を求めることが可能になる。
ルスとの交差相関光強度が最も効率的に発生するように
回転ステージ２１の角度を設定し、領域Ｂにおける発光
の時間分解スペクトルを測定する。時間分解スペクトル
強度の変化は、領域Ａにおけるものと同様の変化を示
し、立ち上がり時刻（ｔB r）と立ち下がり時刻（ｔB f）
との差の時間から、領域Ｂをキャリアが走行する時間を
求めることができる。また、立ち上がり時刻（ｔB r）
が、領域Ａの時間分解スペクトルの立ち下がり時刻（ｔ
A f）にほぼ一致していることは、キャリアが領域Ａから
流出すると共に領域Ｂへ伝導し始めることを表してい
る。したがって、領域Ａ，Ｂの時間分解スペクトルの立
ち上がり時刻の差からも領域Ａをキャリアが伝導する時
間を求めることが可能になる。
【００２３】同様に領域Ｃにおける時間分解スペクトル
から、キャリアが領域Ｃを伝導する時間を、求めること
が可能である。
から、キャリアが領域Ｃを伝導する時間を、求めること
が可能である。
【００２４】本実施例においては、すでに述べたよう
に、測定半導体試料中においてキャリアが伝導し、試料
の各領域を通過する際、発光再結合あるいは高電界効果
などによる試料の各領域固有の発光現象の時間分解能測
定を行い、時間遅延の比較からキャリアの伝導時間を求
める方法である。すなわち、従来例のように電気応答波
形検出素子に設けられる非線形光学結晶の寸法やプロー
ブ光パルスの空間的広がりによる空間分解能の制限が無
く、微細構造試料中の各領域におけるキャリアの伝導時
間の測定が可能となる。したがって、測定試料に関して
は上記したような１つの測定試料および測定試料が３つ
の領域から構成されるといった条件に限定されることは
なく、測定試料の個数、測定試料の構成領域が任意に選
択できることは明白である。
に、測定半導体試料中においてキャリアが伝導し、試料
の各領域を通過する際、発光再結合あるいは高電界効果
などによる試料の各領域固有の発光現象の時間分解能測
定を行い、時間遅延の比較からキャリアの伝導時間を求
める方法である。すなわち、従来例のように電気応答波
形検出素子に設けられる非線形光学結晶の寸法やプロー
ブ光パルスの空間的広がりによる空間分解能の制限が無
く、微細構造試料中の各領域におけるキャリアの伝導時
間の測定が可能となる。したがって、測定試料に関して
は上記したような１つの測定試料および測定試料が３つ
の領域から構成されるといった条件に限定されることは
なく、測定試料の個数、測定試料の構成領域が任意に選
択できることは明白である。
【００２５】また、本実施例においては、測定試料から
放出される発光の強度の時間変化そのものを測定するの
では無く、非線形光学結晶中における光パルスと発光光
との、非線形光学効果によって変換された交差相関光を
測定するものである。すなわち、本実施例における時間
分解能は、光パルスの時間幅、非線形光学結晶の寸法お
よび材質、光学遅延路における光路差量にて決定され
る。したがって、要求する時間分解能、相関光強度に応
じて、任意に光パルスの時間幅、非線形光学結晶の種
類、寸法および、光学遅延路１２における光路差量を任
意に設定できることは明白である。
放出される発光の強度の時間変化そのものを測定するの
では無く、非線形光学結晶中における光パルスと発光光
との、非線形光学効果によって変換された交差相関光を
測定するものである。すなわち、本実施例における時間
分解能は、光パルスの時間幅、非線形光学結晶の寸法お
よび材質、光学遅延路における光路差量にて決定され
る。したがって、要求する時間分解能、相関光強度に応
じて、任意に光パルスの時間幅、非線形光学結晶の種
類、寸法および、光学遅延路１２における光路差量を任
意に設定できることは明白である。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、測定半
導体試料に極短電気パルスを印加することでキャリアを
走行させ、キャリアが測定試料の各領域を伝導する際発
生する発光の時間分解測定を行い、各領域固有の時間分
解スペクトルを比較し、その遅延時間差からキャリアの
伝導時間を算出するようにしたので、従来不可能であっ
た、測定試料内部の各領域個々におけるキャリアの伝導
時間の測定が可能となる効果を有する。
導体試料に極短電気パルスを印加することでキャリアを
走行させ、キャリアが測定試料の各領域を伝導する際発
生する発光の時間分解測定を行い、各領域固有の時間分
解スペクトルを比較し、その遅延時間差からキャリアの
伝導時間を算出するようにしたので、従来不可能であっ
た、測定試料内部の各領域個々におけるキャリアの伝導
時間の測定が可能となる効果を有する。
【図１】従来のキャリア伝導時間測定装置の構成図であ
る。
る。
【図２】本発明のキャリア伝導時間測定装置の構成図で
ある。
ある。
【図３】本発明のキャリア伝導時間測定装置による光パ
ルスと測定試料中の各領域における発光の時間分解測定
例を示すグラフである。
ルスと測定試料中の各領域における発光の時間分解測定
例を示すグラフである。
１ 極短光パルス光源 ２ 光学分岐素子 ３ 光軸 ４ 光軸 ５ 極短電気パルス発生用素子 ６ 光学系 ７ 測定試料 １１ 光検出器 １２ 光学遅延路 １３ 信号解析装置 ２０ 非線形光学結晶 ２１ 回転ステージ ２２ 光学系 ２３ 光学系 ２４ 分光器 ２５ 光学系 ２６ 制御器
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体試料に電気パルスを印加すること
により、前記半導体試料からの発光を生じさせ、 前記半導体試料から発光した光と前記電気パルスに同期
したレーザ光との交差相関光を非線形光学結晶により発
生させ、 前記交差相関光の時間変化を計測し、この計測値から前
記半導体試料中のキャリア伝導時間を算出する、ことを
特徴とするキャリア伝導時間測定方法。 - 【請求項２】 電気パルスを発生させる電気パルス発生
手段と、 前記電気パルスに同期したレーザ光を発生させる同期レ
ーザ光発生手段と、 前記電気パルスを半導体試料に印加することにより生ず
る半導体試料からの発光と、前記同期レーザ光とを同時
に非線形光学結晶に入射させることにより、前記発光光
と前記同期レーザ光との交差相関光を発生させる交差相
関光発生手段と、 前記交差相関光の時間変化を自動計測することで、前記
半導体試料中のキャリアの伝導時間を算出する計測・算
出手段と、 を有するキャリア伝導時間測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5036753A JP2705021B2 (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | キャリア伝導時間測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5036753A JP2705021B2 (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | キャリア伝導時間測定方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06249780A JPH06249780A (ja) | 1994-09-09 |
| JP2705021B2 true JP2705021B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=12478503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5036753A Expired - Fee Related JP2705021B2 (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | キャリア伝導時間測定方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2705021B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4792191B2 (ja) * | 2000-04-21 | 2011-10-12 | 株式会社アドバンテスト | 回路試験装置および回路試験方法 |
| WO2013077097A1 (ja) * | 2011-11-25 | 2013-05-30 | 学校法人慶應義塾 | 偏波解析装置、偏波解析方法、物性測定装置、及び物性測定方法 |
-
1993
- 1993-02-25 JP JP5036753A patent/JP2705021B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06249780A (ja) | 1994-09-09 |
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Legal Events
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