SU646795A1 - Method of determining parameters of a conductor - Google Patents
Method of determining parameters of a conductorInfo
- Publication number
- SU646795A1 SU646795A1 SU772471431A SU2471431A SU646795A1 SU 646795 A1 SU646795 A1 SU 646795A1 SU 772471431 A SU772471431 A SU 772471431A SU 2471431 A SU2471431 A SU 2471431A SU 646795 A1 SU646795 A1 SU 646795A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- semiconductor
- energy
- parameters
- quanta
- pulse
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
Изобретение относитс к полупроводниковой технике и можетбыть использовано дл определени ширины запрещенной зоны, локальных уровней энергии, а также на основании этих данных состава материала, напр мер CdS,Se,x , ,,Te и др. Известен способ определени параметров полупроводника по красной границе собственней и примесной фотопроводимости или оптического поглощени 1. Однако при отсутствии предварите ных сведений с зонной структуры точность этого споссба невелика ввиду неоднозначности и нелинейности зависимости коэффициента поглощени о -от энергии облучающих полупроводник квантов света h вблизи красной границы. Кроме того этот споссб не дает возможности определить термодинамически равновесные значени параметров: так называемую оптическую шири ну запрещенной зоны и оптическую энергию ионизации локального уровн принципиально отличающиес от соответствующих равновесных (термических ) параметров. Известен также способ определени параметров полупроводника, например ширины запрещенной зоны и локальных уровней энергии в запрещенной зоне, включа1са).кй облучение материала полупроводника электромаг-. нитным излучением с энергией квантов ., превышающей ширину 3anpeii;eH-. НОИ зоны (2. ,В этом случае дл определени параметров используютс -особенности процесса релаксации энергии созданных светом носителей зар да, а именно процессы ионизации валентHEJx , электронов и св занныё с ними изломы в спектре внутреннего фотоэффекта . Этот способ позвол ет выбрать наиболее удобную дл эксперимента спектральную область независимс ст ширины запрещенной зоны, однако не устран ет указанных выше , затруднений. Используема в нем спектральна зависимость также неоднозначна и равновесные параметры с его помощью определить нельз . Цель изобретени - нахождение термодинамически равновесных значений параметров и повышение точности определени парг1метров.The invention relates to semiconductor technology and can be used to determine the width of the forbidden zone, local energy levels, as well as on the basis of these data on the composition of the material, for example CdS, Se, x, Te, etc. The known method for determining the parameters of a semiconductor by the red boundary and impurity photoconductivity or optical absorption 1. However, in the absence of preliminary information from the band structure, the accuracy of this method is small due to the ambiguity and nonlinearity of the dependence of the absorption coefficient irradiating the energy-from the semiconductor light quanta h near red border. In addition, this method makes it impossible to determine the thermodynamically equilibrium values of the parameters: the so-called optical band gap and the optical ionization energy of the local level are fundamentally different from the corresponding equilibrium (thermal) parameters. There is also known a method of determining the parameters of a semiconductor, for example, the width of the forbidden zone and local energy levels in the forbidden zone, including 1). Electromagnetic semiconductor material irradiation. with quantum energy exceeding the width 3anpeii; eH-. NOI zones (2.) In this case, to determine the parameters, the features of the energy relaxation process of light carriers created by light are used, namely, the ionization processes of valenceHeJx, electrons and the breaks in the spectrum of the internal photoelectric effect associated with them. This method allows choosing the most convenient for the spectral region is independent of the width of the forbidden zone, but does not eliminate the above difficulties, the spectral dependence used in it is also ambiguous and the equilibrium parameters with its help determine The aim of the invention is to find thermodynamically equilibrium values of parameters and to increase the accuracy of determining parmeters.
Это дсустйгаётс г тем, что полупрйводник облучают одиночными импульсами электромагнитного излучени длиТельнсстью большей, чем врем релаксации энергии носителей зарйДа, но меньшей, чем врем жизни последних , и по повышению температуры попупрс (вбдййка за врем импульса определ ют ширину запрещенной зоны и пол6ж1 ние локальных уровней энергии в запрещенной зоне. Повышение температуры образца полупроводника измер ют вначале при облучении, его импуль- ; сом. сТэнёргией; кванта Ь9, и количе- ством квантовм, , затем измер ют повыиение температуры образца при оёлучении его импульсом с энергией кванта и количеством квантов Jfj . Полученные результаты представл ют в виде двух точек в системе координат дТ/N , h, и по величине отрезка, Отсекаемого на оси -f пр мой линией, проведенной через полученные точки, оп рёдел ют параметры полупроводникеС . .This is due to the fact that the semiconductor is irradiated with single pulses of electromagnetic radiation with a duration greater than the relaxation time of the carrier energy, but less than the lifetime of the latter, and by increasing the popup temperature (during the pulse, determine the width of the forbidden zone and the level of local levels energy in the forbidden zone. The temperature rise of a semiconductor sample is measured first by irradiation, its pulse, the energy factor, the quantum b, and the number of quanta the sample's temperature when it was emitted by a pulse with a quantum energy and the number of quanta Jfj. The obtained results are presented as two points in the coordinate system dT / N, h, and the length of the section Cuts off on the –f axis by a straight line through the obtained points, The semiconductor parameters are determined.
Повьшение температуры образца прлупроводника за врем импульса дТ пропорционально тепловой энергии б , Выдел емой при термализации (понижении энергии до средней, соответствующей данной .температуре - 1,5 кТ в невырожденном полупроводнике) и безызлучательнсж захвате на локальные уровни свободных электронов и дырок, созданных светом с .энергией кванта Ь большей, чем ширина запр .аценной зоны Е . Зта энерги св зана с oпpeдeл e aA к параметрами пробтым линейным соотношением. Облучение образца полупроводника . импульсом (света с и длительностью ty , превышающей врем релаксации энергии (t 10 с), но меньшей, Ч(||рёШ Ш 11д1Н1йг Носителей зар да (обоих типов при определении Irf , и одного из двух при определений , положений локальньцс уровней), и измерение дТ,позвол ет найти вёличинув .The temperature rise of the sample of the conductor during the pulse dT is proportional to the thermal energy b, released during thermalization (lowering the energy to the average, corresponding to this temperature - 1.5 kT in a non-degenerate semiconductor) and non-radiative trapping to local levels of free electrons and holes created by light The energy of a quantum b is greater than the width of the reserved area of the E. This energy is connected with the limit e aA to the parameters by a simple linear relationship. Irradiation of a semiconductor sample. impulse (light c and duration ty exceeding the energy relaxation time (t 10 s), but shorter, H (|| resHy 11d1N1ig Carriers (both types when determining Irf, and one of the two when determining the local levels of levels)) and measuring dT allows you to find a value.
Св зь между величиной Q(дТ ) и определ емыми параметрами: термической шириной запрёщениой зоны В и энергетическим положением локальных уровней ;энер1 ии по отношению к той из разрешенных ;- зон, в которой носители зар да имеют большее врем жизни ( -Ед ). Врем жизни носителей в зонгис обозначено t и t, , -пусть The relationship between the value of Q (dT) and the parameters defined: the thermal width of the forbidden zone B and the energy position of the local levels, energy relative to that of the allowed; - zones in which the charge carriers have a longer lifetime (-Ed). The lifetime of the carriers in the zongis is indicated by t and t,, -leave
t;. t ;.
При определении TSg длительность импульса должна удовлетвор ть услоToiMjaWhen determining TSg, the pulse duration must satisfy the conditions of
Т, ,Т T, T
виюviyu
zz
за врем импудьса в образцШ в дел етс только термгшизационна энерги : :. during the time of the impuls phase, only the thermalization energy is made in the sample::.
Q.NCh --Eg-3kT). Q.NCh --Eg-3kT).
- - - -- - . - - - - -.
О)ABOUT)
E h-P-Q/N-SkTE h-P-Q / N-SkT
При определении Е должно быть выполнено соотношение t, ty tj . В образце за врем iy выдел етс Термализационна энерги и энерги беэызлучательного захвата короткоживущих носителей, т. е. вс эиер- . ги импульса за вычетом N (Ёд+1,5КТ) энергии захвата долгоживущих носителей , выдел емой после импульсаIn determining E, the relation t, ty tj must be satisfied. Thermalization energy and energy of non-radiative capture of short-lived carriers, i.e. all air, are released in the sample during the time iy. gi of a pulse minus N (Yd + 1,5KT) of the capture energy of long-lived carriers emitted after the pulse
р-Н(Ь -Ед-1,5КТ), Oтcюдarn (b - Ud-1,5KT), from
:E h9-Q/H-1,5kTT (2): E h9-Q / H-1,5kTT (2)
Св зь между Q и дТ определ етс соотношением QacfnftT где и- теплоёмкость , а /л - масса той части образца , где выдел етс теплова энерги . Дл удобства измерений можно вз ть образец в виде тонкой плоскопараллельной пластинки и изме р ть среднее повышение температуры освещаемой части пластинки дТ . ТогдаThe relationship between Q and dT is determined by the ratio QacfnftT where i is the heat capacity, a / l is the mass of that part of the sample where thermal energy is released. For convenience of measurements, one can take a sample in the form of a thin plane-parallel plate and measure the average temperature rise of the illuminated part of the plate dT. Then
(5 стдТ, (3) (5 stdT, (3)
Дё гло - масса освещаемой части плас ,тинки (( ) р - плотность, d - толщина пластинки, S - площадь светового п тна.Do glo is the mass of the illuminated part of the plate, tinke (() p is the density, d is the thickness of the plate, S is the area of the light spot.
- . d . лТ-о1 f дТ(х)о(х -. d. lt-o1 f dT (x) o (x
о : . , . . ..,.. about : . , . .., ..
Измерив дТ с помощью 43) нахОд т Q , а затем в зависимости от соотношени межДу ti/ и t, tj определ ют либо Е по формуле (1),By measuring dT with 43), we find t Q, and then, depending on the ratio between me and ti / and t, tj, we determine either E by the formula (1),
либо Ед по формуле (2).or Un according to the formula (2).
Дл обеспечени достаточно высокой чувствительности при измерении импульсного повышени температуры , можно использовать темпераIn order to provide a sufficiently high sensitivity when measuring the pulse temperature rise, it is possible to use
турную зависимость спектра какойлибо оптической характеристики образца , на-пример поглощени , отражени и люминесценции. Бели образец имеет форму тонкой плоскопараллельной пластинки, достаточно измерить спе тральнЫй сдвиг кра пропускани образца. Поскольку изменение коэффициента потлсхцени образца о( (дрс ) пр мо пропорционально дТ , аThe spectral dependence of the spectrum of any optical characteristic of the sample, for example, absorption, reflection, and luminescence. If the sample is in the form of a thin plane-parallel plate, it is sufficient to measure the neutral shift of the transmission edge of the sample. Since the change in the potlshtsen ratio of the sample is about ((drs) directly proportional to dT, and
ДОС при измерении пропускани пластйн , ки усрапн етс так же, как и д.Т , (AiSk. d JjAcA K)dx );, измер емый на опыте сдвиг кра пропускани пропорционалён среднему повьииению тем- :DOS when measuring the transmission of the plate, ki is compounded in the same way as d.T, (AiSk. D JjAcA K) dx) ;, the experimentally measured shift of the transmission edge is proportional to the average rotation of the:
пёратуры освещенной части образца.peratura illuminated part of the sample.
Необходимый дл определени таким методом температурный коэффициент сДвигаkj rf еовпйдаёт с: теМпе ным коэффййй;ен1гбм йзТйёнёни ширины запрещенной збны и дл (ЗрльшинстваThe temperature coefficient required for such a method to be determined with the displacement kj rf is associated with: the coefficient of the coefficient; the coefficient of the forbidden width and for the length of
полупроводников известен.semiconductors are known.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772471431A SU646795A1 (en) | 1977-03-28 | 1977-03-28 | Method of determining parameters of a conductor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772471431A SU646795A1 (en) | 1977-03-28 | 1977-03-28 | Method of determining parameters of a conductor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU646795A1 true SU646795A1 (en) | 1979-08-15 |
Family
ID=20703063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU772471431A SU646795A1 (en) | 1977-03-28 | 1977-03-28 | Method of determining parameters of a conductor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU646795A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU190137U1 (en) * | 2019-02-14 | 2019-06-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской академии наук (ИПХФ РАН) | Complex for measuring the effect of light on the spectra of electric dipole relaxation times in semiconductors |
-
1977
- 1977-03-28 SU SU772471431A patent/SU646795A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU190137U1 (en) * | 2019-02-14 | 2019-06-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской академии наук (ИПХФ РАН) | Complex for measuring the effect of light on the spectra of electric dipole relaxation times in semiconductors |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
McKeever | On the analysis of complex thermoluminescence. Glow‐curves: Resolution into individual peaks | |
Taylor et al. | The analysis of thermoluminescent glow peaks in LiF (TLD-100) | |
US4819658A (en) | Method and apparatus for measuring the temperature profile of a surface | |
Hofstadter | Thallium halide crystal counter | |
Ueta | Color center studies in alkali halides by pulsed electron beam irradiation | |
Ibuki et al. | Photoconductivity of stibnite (Sb2S3) | |
Ghormley et al. | Some Observations of Luminescence of Alkali Halide Crystals Subjected to Ionizing Radiation | |
Martini et al. | Thermally stimulated luminescence: new perspectives in the study of defects in solids | |
Wild et al. | Low-Temperature Photoconductivity of Additively Colored KCl | |
US4429999A (en) | Method for calorimetric absorption spectroscopy and device for working the method | |
SU646795A1 (en) | Method of determining parameters of a conductor | |
CA1147426A (en) | Method and apparatus for detecting infrared rays and converting infrared rays to visible rays | |
Cooper et al. | Optical emission due to ionic displacements in alkaline earth titanates | |
Braner et al. | Thermal bleaching of F centers and its correlation to thermoluminescence in X-Ray Colored KCl Crystals | |
Morris | Certain photoelectric properties of gold | |
US3142755A (en) | Method of determining temperature by means of a phosphorescent substance, and measuring apparatus for the employment of said method | |
Morehead Jr et al. | Storage of radiation energy in crystalline lithium fluoride and metamict minerals | |
US3388252A (en) | Thermoluminescent characterization of quartziferous materials | |
Aluker et al. | Thermoluminescent dosimeters based on aluminum oxide and aluminum nitride ceramics | |
Mikla et al. | Metastable states in amorphous chalcogenide semiconductors | |
Mattern et al. | Thermoluminescence of KCl: Tl between 30 and 400 C determined by simultaneous intensity and spectral distribution measurements | |
Halperin et al. | The Absorption Spectrum of Excited Crystals of Cadmium Sulphide | |
Walsh et al. | Thermoluminescence and phosphorescence in natural and synthetic semiconducting diamond | |
Chandler et al. | Implantation temperature measurement using impurity luminescence | |
Ewles et al. | Luminescence and adsorption phenomena in some oxides and halides |