La technique MDP permet de mesurer la durée de vie des porteurs minoritaires et la photoconductivité dans les couches épitaxiales avec une rapidité et une précision maximales, tout en garantissant une haute résolution.
La mesure des couches épitaxiales et la détermination de leur qualité constituent un défi de taille pour les méthodes de mesure de la durée de vie, car l'intensité du signal est très faible et les résultats sont très difficiles à interpréter en raison des nombreux sites de recombinaison (fig. 1).
Les équipements MDPmap et MDPingot permettent d'intégrer jusqu'à 4 lasers de longueurs d'onde différentes et donc de profondeurs de pénétration différentes. De plus, il est possible de mesurer avec différentes durées d'impulsion, allant d'une impulsion très courte de seulement 100 ns, où aucune diffusion de porteurs n'a lieu, à une durée de plusieurs ms, où les porteurs se diffusent en profondeur dans l'échantillon. Ainsi, en faisant varier la longueur d'onde du laser et la durée d'impulsion, il est possible de mesurer à différentes profondeurs de pénétration et de déduire, à partir des résultats de durée de vie, quel site de recombinaison est le plus dominant. La figure 2 montre un exemple où une série d'échantillons présentant différentes qualités de substrat et différentes épaisseurs de couche épitaxiale a été mesurée, démontrant la dépendance de la durée de vie mesurée par rapport au substrat, à la qualité de l'interface et à la qualité de la surface.
Pour plus d'informations sur la détermination de la durée de vie des couches épitaxiales, voir :
[1] D. Walter, P. Rosenits, F. Kopp, B. Berger, K. Dornich, W. Warta : « Détermination de la durée de vie des porteurs épitaxiaux par des mesures de photoconductance détectées par micro-ondes », Proc. du 25e EU PVSEC, soumis (2010)
[2] K. Dornich, T. Hahn, J.R. Niklas : « Caractérisation électrique non destructive et topographie des plaquettes de silicium et des couches épitaxiales », Mater. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 864, 549-554 (2005)
Fig. 1: recombination site, which contribute to the measured lifetime
Fig. 2: measured lifetime of samples with different substrate qualities and epitaxial layer thicknesses
Solutions et secteurs industriels associés: Couches épitaxiées et couches minces
