Фотоэлетрический способ контроля параметров полупроводников

Фотоэлетрический способ контроля параметров полупроводников

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

<111790040 (6l ) ???????????????????????????? ?? ??????. ????????-???? (5! )??. ????. (22) ???????????????? 24. 08. 79 (21) 2811017>

Ф с присоединением заявки М

Н 01 L 21/66

Icc Jдерстаеннын K0NHTc7

СССР де делам нэабретеннй н етарытн11 (23 ) П риори тет

Опубликовано 23.12.80. Бюллетень РЙ 47

Дата опубликования описания 25.12.80 (53) УДК 621.382 (088. 8) . (72) Авторы изобретения

В. А. Бывалый, Ю. А. Гольдберг, А. С. Волков и А. Г. Дмитриев

Ордена Ленина физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе и Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им.M.È.Калинина

1 впi-

95@» (71) Заявители (54)ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ

ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано для контроля параметров варизонных полупроводников.

Известен фотоэлектрический способ контроля параметров полупроводников, основанный на облучении образца лазерным лучем, регистрации и восстановлении динамической голограммы. В этом способе о параметрах полупровод1Î ника судят по величине восстановленного сигнала 111, Известен также фотоэлектрический способ контроля параметров полупроводников, основанный на создании барьерного контакта на поверхности полупроводника, освещении полупро-. водника и измерении тока короткого замыкания (21, Недостатком этих способов является их непригодность для определения градиента ширины запрещенной эоны варизонных полупроводников.

Цель изобретения — определение градиента ширины запрещенной зоны варизонных полупроводников.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, основанном на создании барьерного контакта на поверхности полупроводника, освещении полупроводника и измерении тока короткого замыкания, барьерный контакт создают на узкозонной поверхности полупроводника, освещение производят со стороны широкозонной поверхности полупроводника, измеряют зависимость тока короткого замыкания от энергии квантов света и по углу наклона этой зависимости, построенной в полулогарифмическом масштабе и lIQ известной длине смещения неравновесных носителей заряда вычисляют градиент ширины запрещенной эоны.

Если полуширина функции генерации меньше длины смещения неравновесных носителей L, то функция генерации

40 а фp) =g

g (у)=о

7д -7 2

I (е (р+ — „,)-е = (р-;))к (" +1 .) ь

20 хg(z,b4)dr+ е Jô(õ,И)о12., 25

Е7о/t- «а,e, Zo/ где ф=

61+ -D

6 Э

30 хо — расстояние на освещаемой поверхности для слоя объемного заряда;

5 — - скорость поверхностной рекомбинации;

D — коэффициент диффузии;

% — ширина слоя объемного заряда.

Учитывая, что Ь ((2О, получим вы+ фажение, описывающее спад фоточувствительности в коротковолновой части спектра

Формула изобретения

3 7900

g(X) может быть аппроксимирована (Pфункцией

ПPH бжрк

1ч Eg при всех ! 5 остальных, где Z -координата в направлении градиента ширины запретной зоны варизонного полупроводника;

g — постоянная величина;

Ед — максимальное значение ширины запрещенной зоны.

Подставляя в общее выражение для фототока лупроводника п ба1 хА х А с x=

=0,37, Варизонные слои изготавливаются методом жидкофаэной эпитаксии на подложках п-GaP.

На этих слоях вначале создается омический контакт вплавлением Ю в подложку, а затем барьерный- химическим осаждением Аи на узкозонную поверхность полупроводника.

Для освещения полупроводника используется монохроматор ДМР-4 с.лампой СИ-10 -300.

Энергия фотонов выбирается в интервале !,5+1,7 эВ в зависимости от значения минимальной ширины запретной зоны Egin, Измеряется экспоненциальная зависимость фототока короткого замыкания

) от hV ° Их этой зависимости, по наклону представляющей ее в полулогарифмическом масштабе прямой линии, определяется величина L+p)hEg I которая равна 0,01 эВ.

Независимым способом определяется значение l+ равное 1,7 мкм.

Значение h.Eg равно 60 эВ/см,, что с хорошей точностью совпадает со значением у Eg, определенным для этого образца на рентгеновском микроанализаторе.

Таким образом, в результате использования предлагаемого способа можно с высокой точностью и быстро определять градиент ширины запретной зоны варизонного полупроводника без применения дорогостоящего и сложного оборудования и без нарушения целостности образца.

h9

a =A

Ч )1q), 45 где A>=canst(w) поток фотонов на освещаемой поверхности.

Из этой зависимости по наклону представляющей ее в полулогарифмическом масштабе прямой линии опреде4 ляют величину L

+ значении L p > полученных независимо, определяют величину градиента ширины запретнои зоны варизонного полупровод55 ника 7 Eg, Пример. Определение градиента ширины запретной зоны вариэонного поФотоэлектрический способ контроля параметров полупроводников, основанный на создании барьерного контакта на поверхности полупроводника, освещении полупроводника и измерении тока короткого замыкания, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью определения градиента ширины запрещенной эоны варизонных полупроводников, барьерный контакт создают на узкозонной поверхности полупроводника, освещение производят со стороны широкозонной поверхности полупроводника, измеряют зависимость тока короткого замыкания от,энергии квантов света и по углу наклона этой зависимости

1 построенной в полулогарифмическом

790040 масштабе, и по известной длине смещения неравновесных носителей заряда вычисляют градиент ширины запрещенной зоны.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

6!. Авторское свидетельство СССР

Р 494063, кл. G 01 R 31/26, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 591974, кл. Н 01 L 21/66, 1976 (прототип}., I

Составитель Л. Свернов

Редактор Н. Алышина Техред С.Мигунова Корректор Н. Стец

Заказ 5031 Тираж 844 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4