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规定的范围内:0911μm,只是一个较长,一个较短,从而引起光贯穿(注入)深度不一样。我们认为0904μ波长的光较适合测薄片,107μ的光更适合测体内寿命。
在北京有色金属研究总院及万向硅公司做过两种方法(设备)的对比检测,对于寿命为40μs左右的硅片及锗片,两种设备的测量结果非常一致,但对于寿命较低及厚度较厚的样片测量,结果相差较大,往往是用HFPCD设备测出寿命值较高,例如在万向硅用浙大及昆德公司生产的HFPCD设备测量同一样片(电阻率13Ωcm),寿命值均为200μs,而用WT1000测量只有15μs,我们认为这是由于0904波长的光注入深度只有30μm,受表面状态的干扰较大,如果样片表面都按SEM1MF15351104中规定的方法严格处理,测量值就不会相差这么大。
1
f硅片表面状态对寿命值测量的影响要视硅单品本身体寿命的大小而定,只要表面复合寿命比
体寿命大10倍,就看不出表面对测量的干扰,但是在体寿命较高,而表面很差(复合速度很高
时)时,表面状态对寿命测量的干扰就太大了。单晶表面状态不同会导致表面复合速度的极大差
别。举例如下:最好的干氧热氧式腐蚀抛光表面,表面复合速度仅有025cm秒,对厚度≥05mm
的样片,可测量高于1ms(与表观寿命相等)的体寿命。相反,表面研磨05mm厚的硅片,表面
复合速度高达107cm秒,即使其体寿命很高(如τ>1ms)测出的表观寿命值也只有20μs,这
是因为此时测出的寿命只与厚度有关,而与体寿命相差很远了。这个结果可以按SEM1MF2802
给出的计算公式推演出来:
τO(τF1Rs)1τO体寿命
τF表观寿命
RS表面复合速率
上式可以改写成:1
o

1
F
Rs
当薄片厚度为l,半径为r时,RS
2D1
9
l216r2
D少子扩散数
电子扩散数(Si):38厘米2秒,空穴扩散数(Si):13厘米2秒
当r
l
时,RS
2Dl2
,此时1
F
1
o
2Dl2
,在表面复合速度很高,也就是RS很大时,
o
F
,因此,
1
F
2Dl2
F

l22D
我们可以利用以上原理为寿命测试做校核片,考核仪器测量的精度(详见浙江大学半导体材料研究室:测准硅单晶少子寿命的讨论)。
太阳能级单晶硅片的特点是很箔,一般在200μm左右,表现寿命测量值受表面状态的干扰很大,但生产企业不可能按国际校标准或国家标准对每片硅片进行严格的表面处理,往往对线切割机切出的硅片直接测量,我们认为这些企业应该对这种切割表面的状态(主要指表面复合速度的大小及稳定性)作一些认真的评估,弄清表观寿命值与真正体寿命值的差别,否则测出的寿命值对指r
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