MEASUREMENT OF SURFACE RECOMBINATION VELOCITY IN SEMICONDUCTORS USING MAGNETOPLASMA REFLECTION EFFECT

УДК 537.633.2

  • Мадьяров Владимир Рафкатович – кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры физики. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: madyarov@belstu.by

Ключевые слова: волны миллиметрового диапазона, магнитоплазменное отражение, концентрация носителей, поверхностная рекомбинация.

Для цитирования: Мадьяров, В. Р. Применение эффекта магнитоплазменного отражения для определения скорости поверхностной рекомбинации в полупроводниках / В. Р. Мадьяров // Труды БГТУ. Сер. 3, Физико-математические науки и информатика. - Минск : БГТУ, 2020. - № 2 (236). - С. 81-84. - Библиогр.: 5 назв. - ил.

Аннотация

В данной работе предлагается оценивать скорость поверхностной рекомбинации в n-Si в стационарном режиме по измеренным значениям интенсивности фотовозбуждающего источника и концентрации избыточных носителей заряда в приповерхностной области полупроводникового слоя. Для фотовозбуждения кремниевой пластины n-Si толщиной 0,5 мм применялось излучение лазерного диода. Концентрация носителей в приповерхностной облучаемой области полупроводниковой пластины определялась по резонансной частоте магнитоплазменного поглощения зондирующего излучения миллиметрового диапазона, при которой наблюдается минимальное пропускание. Показано, что данная частота включает в себя плазменную и циклотронную составляющие. Резонанс достигался путем изменения индукции поперечного магнитного поля в области образца на фиксированной частоте зондирования. Значение скорости поверхностной рекомбинации, рассчитанное с использованием резонансных значений частоты и магнитной индукции, составляет 25 м/с, что находится в удовлетворительном соответствии с известными данными. Предлагаемая методика не требует данных о коэффициенте диффузии и объемном времени жизни носителей и может быть полезной для определения скорости поверхностной рекомбинации с использованием излучений миллиметрового диапазона.

Скачать

Список литературы

  1. Palais О., Arcari А. Contactless measurement of bulk lifetime and surface recombination velocity in silicon wafers // J. Appl. Phys. 2003. Vol. 93, no. 8. P. 4686–4690.
  2. Separation of the bulk lifetime and surface recombination velocities in semiconductor wafer by a single microwave photoconductance / F. X. Chen [et al.] // Semicond. Sci. and Technology. 2004. Vol. 19, no. 9. P. 959–963.
  3. Богатыренко В. В., Зиновчук А. В. Измерение скорости поверхностной рекомбинации и объемного времени жизни в пластинах Si по кинетике избыточного теплового излучения // Физика и техника полупроводников. 2015. Т. 45, вып. 1. С. 62–66.
  4. Зеегер К. Физика полупроводников. М.: Мир, 1977. 615 с.
  5. Басс Ф. Г., Гуревич Ю. Г. Горячие электроны и сильные электромагнитные волны в плазме полупроводников и газового разряда. М.: Наука, 1975. 400 с.
Поступила 07.04.2020