GB/T26068-2010t,=td城十Tr=L品+房………(1)式中:D一少数载流子扩散系数,单位为平方厘米每秒(cm2/s);L样片厚度,单位为厘米(cm);S表面复合速率,单位为厘米每秒(cm/s),假设样片的两个表面的复合速率相等。不同厚度样片的电子(空穴)的表面复合寿命与表面复合速率的函数关系)如图2所示。10000001000000f令100000至100003100001000年安天颖址100001000(mm)f(mm)10010100.1101001000100001000000.1110100100010000100000表面复合速度S/(cm/)表面复合速度S/(cm/)a)电子表面复合寿命(D.=33.5cm2/s)b)空穴表面复合寿命(D,=12.4cm2/5)注:如果S非常大(>10cm/s),非平衡载流子到达表面之后便立即被复合,那么表面复合寿命主要为t,良好抛光面的表面复合速率约为10'cm/s,而研磨面的表面复合速率更大(约为10'cm/s,为载流子的饱和速率)在这种情况下,标准厚度硅片的最大可测体寿命(测试精度10%),对p型硅片大约为15,对型硅片大约为243,尽管对准确测量体复合寿命有诸多假,但在满足一定条件下,高达0.5m3一1s的未钝化抛光片的体复合寿命的相对变化仍然可以被测定,这些条件包括:1)整个样片扩散系数和表面复合速率是均匀的;2)微波探测系统要足够灵敏,能够分辨少子寿命1%的变化。在相同条件下,对于体寿命高达10043的研露片也能进行相对测量。在这种情况下,为了得到足够均匀的表面复合速率,需要将样片放人化学腐蚀抛光液(见7.5)中处理1 min.图2扩散系数一定时,不同厚度样片的电子(空穴)的表面复合寿命与表面复合速率的函数关系8.4可精确测量的最大体复合寿命约为表面寿命的1/10,如果要测体复合寿命大于0.1x,的样片,则样片表面应使用下列方法之一进行钝化处理,以满足0.1x,>t的条件。8.4.1氧化:在具有高质量(干氧)热氧化膜(D<101°/cm2eV)的样片(厚度≥0.5mm)上,可测量高至1ms左右的体复合寿命。要确保在氧化期间氧化条件不会形成明显数量的氧化物沉淀(见5.1)。在检测1ms~10ms之间的寿命时,应先用稀HF(见7.6)剥离掉氧化物,并在15分钟内进行测量。注:长有热氧化层或通过化学溶液钝化的抛光面的复合速率将大大降低。例如:长有高质量氧化层硅片的表面复合速率可低至1.5cm/s~2.5cm/s,而通过氢氟酸去除氧化层之后表面复合速率能低至0.25cm/s0。参考文献[9]也略述了确定表面复合速率的测试方法。碘-乙醇纯化液浸泡(见7.4)已表明可将无氧化层的抛光面的表面复合速率降至10cm/s以下。在参考文献[10]中介绍了多种界面态密度(D)测量技术,但是这些技术都还未标准化。8.4.2钝化:在厚度不小于0.5mm的棵抛光片上要测量高至1ms的体复合寿命,首先将样片置于碘-乙醇钝化液(见7.4)或其他可选择的钝化溶液中做预处理。然后将样片封存在小塑料袋或其他含有足够钝化溶液的容器中,使得在测量进行时,有一层钝化液薄膜覆盖在样片表面。在样片进行测试前,要确保所采用的钝化技术能获得稳定、可重复的测量结果。8.4.2.1如果样片表面被氧化过,先用稀HF腐蚀掉氧化物后再用碘-乙醇或一种可选的钝化液进行钝化。腐蚀时间依据氧化层厚度而定,从薄氧化层(<5nm)的大约30s到厚氧化层(~200nm)的大约<>6霸Z.ZC.ET
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