SU794566A1 - Surface recombination rate measuring method - Google Patents
Surface recombination rate measuring method Download PDFInfo
- Publication number
- SU794566A1 SU794566A1 SU782639851A SU2639851A SU794566A1 SU 794566 A1 SU794566 A1 SU 794566A1 SU 782639851 A SU782639851 A SU 782639851A SU 2639851 A SU2639851 A SU 2639851A SU 794566 A1 SU794566 A1 SU 794566A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- sample
- electric field
- surface recombination
- measuring method
- rate measuring
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Description
разца от величины напр женности электрического пол одной пол рности в посто нном магнитном поле. Кроме того, он включает измерение амплитудного значени сигнала фотолюминесценции при отсутствии электрического и магнитного полей и вычисление скорости поверхностной рекомбинации неравновесных носителей зар да на освещаемой поверхности образца по формуле 3.the magnitude of the electric field strength of one polarity in a constant magnetic field. In addition, it includes measuring the amplitude value of the photoluminescence signal in the absence of electric and magnetic fields and calculating the surface recombination rate of nonequilibrium charge carriers on the illuminated surface of the sample using formula 3.
Недостатком этого способа вл етс то, что он также не позвол ет измер ть скорость поверхностной рекомбинации на противоположных поверхност х образца в едином цикле измерений, и дл выполнени этих измерений необходимо производить перечисленные операции дважды (дл одной и другой поверхности).The disadvantage of this method is that it also does not allow measuring the surface recombination rate on opposite surfaces of the sample in a single measurement cycle, and for performing these measurements it is necessary to perform the above operations twice (for one and the other surface).
Целью изобретени вл етс упрощение способа измерени и обеспечение возможности измерени параметра на обеих поверхност х образца в едином цикле.The aim of the invention is to simplify the measurement method and make it possible to measure a parameter on both surfaces of the sample in a single cycle.
Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу, включающему изготовление омических контактов к образцу, установку образца в магнитном поле, создание в нем электрического пол мен ющейс напр женности , причем направление векторного произведени электрического и магнитного полей перпендикул рно поверхности исследуемого образца, фокусировку рекомбинационного излучени и возбуждающего света с энергией, превышающей ширину запрещенной зоны, измерение зависимости сигнала фотолюминесценции с освещаемой поверхности образца от величины напр женности электрического пол одной пол рности в посто нном магнитном поле, дополнительно чередуют пол рность электрического пол , измер ют указанную зависимость одновременно с неосвещаемой поверхности образца, регистрируют значени напр женностей электрических полей, соответствующих максимальным значени м сигналов люминесценции, и вычисл ют параметр по формуле:The goal is achieved in that according to the method, which includes making ohmic contacts to a sample, placing the sample in a magnetic field, creating an electric field strength in it, the vector product of the electric and magnetic fields being perpendicular to the sample surface, focusing the recombination radiation and excitation light with energy exceeding the width of the forbidden band, measuring the dependence of the photoluminescence signal from the illuminated surface and on the magnitude of the electric field strength of one polarity in a constant magnetic field, the polarity of the electric field is additionally alternated, the indicated dependence is measured simultaneously with the unlit surface of the sample, the electric field strengths corresponding to the maximum values of the luminescence signals are recorded, and parameter by the formula:
s.ys.y
Тмакс /(«)Tmax / (")
е G - безразмерна генераци неравновесных пар носителей; 7макс - безразмерное поле, соответствующее максимальным значени м сигналов фотолюминесценции;e G - dimensionless generation of nonequilibrium carrier pairs; 7max - a dimensionless field corresponding to the maximum values of the photoluminescence signals;
Р - квантовый выход; F(a) - функци , завис ща от у; S- - безразмерна скорость поверхностной рекомбинации на освещаемой поверхности; S+ - безразмерна скорость поверхностной рекомбинации на неосвещаемой поверхности.P - quantum yield; F (a) is a function depending on y; S- is the dimensionless rate of surface recombination on the illuminated surface; S + is the dimensionless rate of surface recombination on an unlighted surface.
Указанные величины св заны следующими соотношени ми:These values are related to the following ratios:
F(a) J (a)F (a) J (a)
|1/2 У| 1/2 Y
)./(a)PJ) ./ (a) PJ
г g
(-ITTTV(-ITTTV
ооoo
Eg /rf(2.gr- kT I cn№ r т„ + тр1 Eg /rf(2.gr- kT I cn№ r t „+ pp1
9V;,d9V;, d
E.HTmax -E.HTmax -
2ckT2ckT
G -,G -,
D-N D-N
20 где g- -размерна скорость генерации20 where g- is the size of the generation rate
неравновесных пар; т„, Шр - эффективна масса электронов иnonequilibrium pairs; t „, Sch - effective mass of electrons and
дырок соответственно; /I - посто нна Планка; 25с - скорость света;holes, respectively; / I is Planck's constant; 25s - the speed of light;
k - коэффициент Больцмана; Y - безразмерное поле; - подвижность электронов; D - коэффициент бипол рной диф30фузии;k is the Boltzmann coefficient; Y is a dimensionless field; - electron mobility; D is the bipolar diffusion coefficient;
п- показатель преломлени материала; Eg - ширина запрещенной зоны;n is the refractive index of the material; Eg - the width of the forbidden zone;
Г -температура; 35Е - напр женность электрическогоG-temperature; 35E - electric intensity
пол ;floor;
Л - концентраци нескомпенсированных примесей;L is the concentration of uncompensated impurities;
5-размерна скорость поверхност40ной рекомбинации;5-dimensional rate of surface recombination;
Я - напр женность магнитного пол ; q - зар д электрона; L -диффузионна длина; d - толщина образца.I am the intensity of the magnetic field; q is the electron charge; L is the diffusion length; d is the sample thickness.
45 На чертеже изображена схема реализации предлагаемого способа. Схема содержит исследуемый образец 1, снабженный омическими контактами и выводами, полюса 2 электромагнита, источник 3 возбуждающего света, фокусирующие линзы 4 и 5, приемник 6 сигнала фотолюминесценции.45 The drawing shows a diagram of the implementation of the proposed method. The scheme contains the sample under study 1, equipped with ohmic contacts and leads, electromagnet pole 2, excitation light source 3, focusing lenses 4 and 5, photoluminescence signal receiver 6.
Последовательность операций при осуществлении данного способа следующа .The sequence of operations in the implementation of this method is as follows.
Исследуемый образец 1, снабженный 55 омическими контактами и выводами, с помощью которых в нем создаетс электрическое поле, помещаетс между полюсами 2 электромагнита, причем направление векторного произведени электрического и 60 магнитного полей перпендикул рно поверхности образца 1. Возбуждающий свет от источника 3 попадает на поверхность образца через фокусирующую линзу 4. Излучение от поверхностей (освещаемой и не65 освещаемой) фокусируетс линзами 5 иThe test sample 1, equipped with 55 ohmic contacts and leads, by means of which an electric field is created in it, is placed between the poles 2 of the electromagnet, and the direction of the vector product of the electric and 60 magnetic fields perpendicular to the surface of the sample 1. The exciting light from the source 3 hits the sample surface through the focusing lens 4. Radiation from surfaces (illuminated and non-illuminated) is focused by lenses 5 and
регистрируетс приемниками 6 сигналов фотолюминесценции.recorded by receivers 6 photoluminescence signals.
В полупроводниковой пластине, помещенной в скрещенные электрическое и магнитное пол , под действием возбуждающего света возникают неравновесные пары электрон-дырка, на которые действует сила Лоренца. Б зависимости от направлени силы Лоренца, которое в данном способе измен етс за счет приложени электрического пол чередующейс пол рности, замедл етс или ускор етс поток неравновесных носителей в объем образца с поверхности . В результате в том случае, когда неравновесные пары электрон-дырка аккумулируютс вблизи освещаемой поверхности , самопоглощение рекомбинационного излучени падает, а значит интенсивность сигнала фотолюминесценции с освещаемой поверхности образца растет с увеличением напр женности электрического пол цри посто нной величине напр женности магнитного пол . При некоторой величине напр женности электрического пол наблюдаетс максимум сигнала фотолюминесценции . Когда мен етс пол рность электрического пол , происходит концентраци неравновесных пар вблизи неосвещаемой поверхности образца и наблюдаетс аналогична зависимость сигнала фотолюминесценции с неосвещаемой поверхности образца. По указанным зависимост м сигналов фотолюминесценции от напр женности электрического пол определ ют скорость поверхностной рекомбинации на освещаемой и неосвещаемой поверхност х образца.In a semiconductor wafer placed in a crossed electric and magnetic field, under the action of exciting light, nonequilibrium electron-hole pairs are produced, which are affected by the Lorentz force. Depending on the direction of the Lorentz force, which in this method changes due to the application of an alternating polar electric field, the flow of non-equilibrium carriers slows down or accelerates into the sample from the surface. As a result, in the case when nonequilibrium electron-hole pairs accumulate near the illuminated surface, the self-absorption of recombination radiation decreases, and therefore the intensity of the photoluminescence signal from the illuminated surface of the sample increases with increasing electric field strength. At a certain intensity of the electric field, the maximum of the photoluminescence signal is observed. When the polarity of the electric field changes, the concentration of non-equilibrium pairs occurs near the unlighted surface of the sample and a similar dependence of the photoluminescence signal from the unlighted surface of the sample is observed. From the indicated dependences of the photoluminescence signals on the intensity of the electric field, the rate of surface recombination on the illuminated and unlit surfaces of the sample is determined.
Благодар измерению зависимости сигнала фотолюминесценции от величины напр женности электрического пол одновременно с освещаемой и неосвещаемой поверхностей образца, что достигаетс чередованием пол рности электрического пол и использованием двух приемников сигналов фотолюминесценции, упрощаетс способ измерений и по вл етс возможность измерени интересующего параметра на обеих поверхност х образца в едином цикле , когда исключаетс необходимость переворачивать образец.By measuring the dependence of the photoluminescence signal on the strength of the electric field simultaneously with the illuminated and unlit surfaces of the sample, which is achieved by alternating the polarity of the electric field and using two receivers of photoluminescence signals, the measurement method is simplified and it becomes possible to measure the parameter of interest on both surfaces of the sample a single cycle when the need to turn the sample is eliminated.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782639851A SU794566A1 (en) | 1978-05-03 | 1978-05-03 | Surface recombination rate measuring method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782639851A SU794566A1 (en) | 1978-05-03 | 1978-05-03 | Surface recombination rate measuring method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU794566A1 true SU794566A1 (en) | 1981-01-07 |
Family
ID=20774966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU782639851A SU794566A1 (en) | 1978-05-03 | 1978-05-03 | Surface recombination rate measuring method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU794566A1 (en) |
-
1978
- 1978-05-03 SU SU782639851A patent/SU794566A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU794566A1 (en) | Surface recombination rate measuring method | |
Hörber et al. | Time‐resolved measurements of fluorescence from reaction centres of Rhodopseudomonas sphaeroides R26. 1 | |
US6653850B2 (en) | Surface passivation method and arrangement for measuring the lifetime of minority carriers in semiconductors | |
Oroshnik et al. | Quantitative photovoltaic evaluation of the resistivity homogeneity of germanium single crystals | |
Lee et al. | The optically detected magnetic resonance of dangling bonds at the Si/SiO2 interface | |
Walsh et al. | Thermoluminescence and phosphorescence in natural and synthetic semiconducting diamond | |
SU915662A1 (en) | Method for measuring rate of surface recombination of semiconductors | |
SU834629A1 (en) | Magnetic field induction measuring method | |
SU867239A1 (en) | Method of determining deep impurity concentration in semiconductors | |
Yariv et al. | Radiation damping effects in two level maser oscillators | |
SU1712909A1 (en) | Photoelectric magnetosensitive detector | |
PL176712B1 (en) | Method of determining life time of electric charge carriers in semiconductors | |
SU1383239A1 (en) | Method of determining magnetic moment of ferromagnetic particles in liquid | |
SU1419425A1 (en) | Method of determining impurity parameters in semiconductors | |
SU940094A2 (en) | Device for measuring energy losses for ferromagnetic material rotational reversal of magnetization | |
SU799050A1 (en) | Method of determining surface recombination rate | |
SU983600A1 (en) | Magnetic field topography method | |
SU364891A1 (en) | EYUZNA I | |
SU115910A1 (en) | The method of geophysical exploration of ore minerals | |
SU67549A1 (en) | Device for measuring magnetic and electrical quantities | |
SU127334A1 (en) | Method for measuring diffusion length of current carriers in germanium and silicon ingots | |
SU546024A1 (en) | Device for measuring electron beam current | |
SU363056A1 (en) | ALL-UNION | |
SU817808A1 (en) | Method of determining effective mass of carriers in semiconductors and semimetals | |
SU373668A1 (en) | AN SSSM. Cl. G 01g 33 / 02УДК 621.317.42 (088.8) |