JP6826007B2 - 光誘起キャリアのバルクキャリアライフタイムの測定方法および測定装置 - Google Patents
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ムおよび前記第2照射光に対する第2実効キャリアライフタイムから前記バルクキャリアライフタイムを算出することを特徴とする。
変化しない連続光を照射するとともに、半導体基体にマイクロ波を照射し、半導体基体を透過したマイクロ波の強度を検出し、マイクロ波強度に基づいて、少なくとも2種類の連続光の波長毎の実効キャリアライフタイムを算出し、波長毎の実効キャリアライフタイムに基づき半導体基体のバルクキャリアライフタイムと表面再結合速度とを算出している。
照射光である短波照射光は、図1(a)に示した波長スペクトルを有するキセノンフラッシュランプに900nm以上をカットするショートパスフィルターを付加して作製することができる。図1(c)に示した波長スペクトルを有する、第2照射光である長波照射光は、図1(a)に示した波長スペクトルを有するキセノンフラッシュランプに800nm以下をカットするロングパスフィルターを付加して作製することができる。
である。μnは電子の移動度、μpはホールの移動度であり、μn+μpの近似値は1700(cm2/Vsec)である。厳密には、μn+μpは半導体のドーピング濃度や過剰少数キャリア密度Δnに依存して若干変化する。このため、Δnを精度良く求めるためには、Δnとドーピング濃度依存性を考慮したμn+μpと数式(1)を用いて、繰り返し計算によってΔnの収束値を求めてもよい。
ンされた実際の光センサの出力値Iph(sun)からGを計算するときの補正係数である。このoptは半導体の反射率、透過率、照射スペクトル、光センサの外部量子効率を考慮して決定される。
前記光照射手段は、互いに波長スペクトルが異なる第1照射光および第2照射光を照射可能であり、前記第2変換手段は、前記第1変換手段が算出した、前記第1照射光に対する第1実効キャリアライフタイムおよび前記第2照射光に対する第2実効キャリアライフタイムから前記バルクキャリアライフタイムを算出する。
ら短波照射光に対する実効キャリアライフタイムτshortを求めた。
c),S(10〜106cm/s)}とτshortvs{τb(1〜104μsec),S(10〜106cm/s)}のデータベースを利用して算出した。
Claims (11)
- 半導体に対して、第1照射光を、照射強度を変化させて照射して、前記半導体に発生した光誘起キャリアによる前記半導体に生じる第1導電率増分を検出する第1ステップと、
前記第1導電率増分に基づいて、第1実効キャリアライフタイムを算出する第2ステップと、
前記半導体に対して、前記第1照射光と波長スペクトルが異なる第2照射光を、照射強度を変化させて照射して、前記半導体に発生した光誘起キャリアによる前記半導体に生じる第2導電率増分を検出する第3ステップと、
前記第2導電率増分に基づいて、第2実効キャリアライフタイムを算出する第4ステップと、
前記第1および第2実効キャリアライフタイムに基づいて前記半導体のバルクキャリアライフタイムと表面再結合速度とを算出する第5ステップと、
を有することを特徴とする光誘起キャリアのバルクキャリアライフタイムの測定方法。 - 前記第1および第2実効キャリアライフタイムが、低照射強度において生じるトラッッピングの影響を小さくするよう算出したものであることを特徴とする請求項1に記載の光誘起キャリアのバルクキャリアライフタイムの測定方法。
- 前記第1および第2照射光は、互いに重なっていない波長スペクトル帯域が300nm以上あることを特徴とする請求項1または2に記載の光誘起キャリアのバルクキャリアライフタイムの測定方法。
- 前記第1照射光は、波長スペクトル帯域の上限が900nm以下であり、前記第2照射光は、波長スペクトル帯域の下限が800nm以上であって、800から1200nmまでの間に300nm以上の波長スペクトル帯域を有することを特徴とする請求項3に記載の光誘起キャリアのバルクキャリアライフタイムの測定方法。
- 前記半導体の表面に当たって侵入する光子の数が前記表面における光子の数の1/eになる距離を侵入深さとするとき、前記第2照射光の前記侵入深さが、前記第1照射光の前記侵入深さの50倍以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光誘起キャリアのバルクキャリアライフタイムの測定方法。
- 半導体に対して強度を変化させて照射する光照射手段と、
前記半導体の導電率増分を検出する検出手段と
前記導電率増分に基づいて、実効キャリアライフタイムを算出する第1変換手段と、
バルクキャリアライフタイムを算出する第2変換手段とを有し、
前記光照射手段は、互いに波長スペクトルが異なる第1照射光および第2照射光を照射可能であり、
前記第2変換手段は、前記第1変換手段が算出した、前記第1照射光に対する第1実効キャリアライフタイムおよび前記第2照射光に対する第2実効キャリアライフタイムから前記バルクキャリアライフタイムを算出することを特徴とする光励起キャリアのバルクキャリアライフタイムの測定装置。 - 前記第1変換手段は、低照射強度において生じるトラッッピングの影響を小さくするように実効キャリアライフタイムを算出することを特徴とする請求項6に記載の光励起キャリアのバルクキャリアライフタイムの測定装置。
- 前記光照射手段は、互いに重なっていない波長スペクトル帯域が300nm以上である前記第1および第2照射光を照射可能であることを特徴とする請求項6または7に記載の
光励起キャリアのバルクキャリアライフタイムの測定装置。 - 前記光照射手段は、波長スペクトル帯域の上限が900nm以下である前記第1照射光と、波長スペクトル帯域の下限が800nm以上であって、800から1200nmまでの間に300nm以上の波長スペクトル帯域を有する第2照射光とを照射可能であることを特徴とする請求項8に記載の光励起キャリアのバルクキャリアライフタイムの測定装置。
- 前記半導体の表面に当たって侵入する光子の数が前記表面における光子の数の1/eになる距離を侵入深さとするとき、前記光照射手段は、前記第1照射光の前記侵入深さの50倍以上の前記侵入深さを有する前記第2照射光を照射可能であることを特徴とする請求項6〜9のいずれかに記載の光励起キャリアのバルクキャリアライフタイムの測定装置。
- 前記第2変換手段は、所定の数値範囲にわたる複数の数値のバルクキャリアライフタイムと、所定の数値範囲にわたる複数の数値の表面再結合速度と、各数値のバルクキャリアライフタイムおよび各数値の表面再結合速度に対応し、前記第1照射光を当てた場合の実効キャリアライフタイムおよび前記第2照射光を当てた場合の実効キャリアライフタイムを含んでいるデータベースを有しており、該データベースを用いて前記バルクキャリアライフタイムを算出することを特徴とする請求項6〜10のいずれかに記載の光励起キャリアのバルクキャリアライフタイムの測定装置。
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JP2017127609A JP6826007B2 (ja) | 2017-06-29 | 2017-06-29 | 光誘起キャリアのバルクキャリアライフタイムの測定方法および測定装置 |
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