Taşıyıcı ömür boyu ölçümlerde mikrodalga Photoconductivity çürüme yöntemi aracılığıyla yarı iletkenler

Taşıyıcı ömrü yarı iletken dalga analizi ve malzemeleri için önemli bir parametredir. Taşıyıcı ömrü sapmak için ortak bir yöntemgerekir. Burada mikrodalga fotoiletkenlik bozunumu mikro-PCD olarak adlandırıyoruz.

mikro-PCD genellikle güncel olmayan mikro-PCD uzun davranış ve uzun yıkıcı yöntemi olduğu için genellikle güncel değildir. Bu yöntemin bir diğer avantajı da herhangi bir yapıdaki malzemelerin saptırılmasından sonra duyarsızlıktır. Prosedürü gösteren Takato Asada, benim laboratuvarımdan bir öğrenci olacak.

Bu yordamı başlatmak için, n-tipi 4H silikon karbür epilayer hazırlayın. Ultrasonik bir yıkayacak kullanarak, beş dakika aseton ile örnek yıkayın, beş dakika su ile takip. Daha sonra, numune yüzeyindeki nemi gidermek için bir azot tabancası kullanın.

Sonra, sülfürik asit, hidrojen klorür, sodyum sülfat, sodyum hidroksit veya hidroflorik asit bir ağırlık bir molar hazırlayın. Ölçülecek sulu bir çözüm hazırlayın. Sonra bir kuvars hücre içine sulu çözelti dökün.

Hazırlanan örneği hücreye aktarın ve sulu çözeltiye batırın. Ölçüm ekipmanını hazırlamak için, ışık kaynağını heyecanlandırmak için 266 nanometre darbeli lazerin güç kaynağını açın. Ardından lazer modunu beklemede ayarlayın.

Darbeli lazeri ve osilatöre BNC kablosu bağlayın. Osilatörü açın ve darbeli lazere 100 hertz darbe dalgası giriş. Daha sonra, satın alma tetiklemek için BNC kablosu ile osiloskop bir fotodiyot bağlayın.

O zaman fotodiyot’u aç. Sonra, güvenlik gözlüklerini tak. Darbe lazerışına ışınlayın ve mikrodalga dalga kılavuzunun diyafram açıklığını lazer ışığının optik yoluna ışığa dik yönde yerleştirin.

Darbeli lazer optik yolu üzerinde yarım ayna yükleyin ve fotodiyot darbe lazer yansıtın. Daha sonra, osiloskop u açın ve fotodiyottan gelen sinyali algılamak için yeterli olan bir voltaj üzerinde tetik eşiğini ayarlayın. Daha sonra tetik frekansını bir osiloskopla kontrol edin ve gerekirse ayarlayın.

Daha sonra, lazer modunu bekleme de ayarlayın. Yansıyan mikrodalga algılaması için mikrodalga dalga kılavuzuna schottky bariyer diyot ve osiloskopun sinyal giriş kanalını BNC kablosuyla bağlayın. Daha sonra bir silah diyot için 9,5 volt çalışma gerilimi uygulayın.

Kuvars hücresini diyafram açıklığı önündeki standa mümkün olduğunca yakın yerleştirin ve bantla düzeltin. Taşıyıcı ömrünü ölçmek için lazer ışığı salınımını açın ve ışığı numuneye doğru ışınlayın. Optik yola yarım dalga plakası, polarize ve güç ölçer yerleştirin.

Darbe lazerini güç ölçere ışınla. Lazerin uyarma yoğunluğunu kontrol edin. Daha sonra uyarma yoğunluğunun kontrolü için yarım dalga açısını ayarlayın.

Daha sonra, optik yoldan güç ölçeri çıkarın. Osiloskopun zaman ve gerilim ölçeklerini, osiloskopta en yüksek sinyalin görüntülenmesi için ayarlayın. Daha sonra, bir E-H tuner ile mikrodalga genlik ve faz ayarlayın.

Osiloskopu kontrol edin ve en yüksek sinyalin maksimum olduğu E-H ayarlayıcısını arayın. E-H tuner’in başarısız ayarı sinyalin kaybolmasısonucu. Bu adım en dikkatli şekilde gerçekleştirilmelidir.

Şimdi, tehlikeye overtunings tuner kayıtları ve yanlış ölçüm verim. Veri işlemlerinde tuning hatası doğrulanamaz. Osiloskopun zaman ölçeğini ayarlayın ve osiloskoptaki ölçüm alanında bir bozunma eğrisi çizin.

Sinyal-gürültü oranını artırmak için rasgele bir kaç kez sinyal inortalama. Ardından ölçüm verilerini elektronik dosya olarak bellek sürücüsüne kaydedin. Verileri işlemek için, sinyal verilerini kişisel bir bilgisayara aktarın ve denemeden elde edilen bozunma eğrilerini zamanın bir fonksiyonu olarak çizin.

Arka plan gürültü düzeyinin ortalama değerini hesaplayın, bozunma sinyalinden çıkarın ve zamanın bir fonksiyonu olarak çizin. Bozunma sinyalinin tepe değerini bulun ve bozunma sinyalini tepe değerine bölün. Bu çizim havada ve sulu çözeltilerde n-tipi 4H silikon karbür mikro-PCD bozunma eğrileri gösterir.

266 nanometrelik bir uyarma ışığı sulu çözeltilerde 4H silikon karbürsilikon fazışına ışınlandı. Çürüme eğrilerinin zaman sabiti, asidik sulu çözeltilere batırılan numuneyle daha uzun du, bu da asidik çözeltilerin silikon fazı üzerindeki yüzey durumlarını pasife ettiğini ve aşırı taşıyıcıların yüzey rekombinasyonunu azalttığını ima etti. Bu mevcut özelliklerin ses geçirmez olduğunu lütfen unutmayın.

Yüksek iletkenlik lises geçirmezlik ölçümü ile sinyal gücü küçük olacaktır. Bu gibi durumlarda sinyalin çatallanması yeniden derecelenecektir. Yüksek sıcaklık ölçümü, numuneye sıcak plaka üzerine bastırırken hotware üfleyerek yapılabilir.

Yüksek sıcaklık ölçümü sayesinde, farklı 15 taşıyıcı ömrü özellikleri spekülasyon. Bu yöntem konvansiyonel yarı iletken endüstrisine özel olarak kullanılmıştır. Bu yöntemle, 40 ohm aynı iletken malzemeleri ve yüzey özelliklerini tamamlayıcı olarak karakterize edebiliriz.

Darbeli ışınlar tehlikelidir. Güvenlik gözlüğü kullandığınızdan emin olun ve ışık yansımasını önlemek için saatler takmayın.