Pour étudier les défauts dans les semi-conducteurs, il est courant d'utiliser des méthodes dépendantes de la température, telles que la spectroscopie transitoire des niveaux profonds (DLTS). Généralement, ces méthodes nécessitent la mise en place de contacts sur les échantillons, ce qui implique que l'échantillon lui-même est souvent altéré par les étapes de recuit. De plus, pour de nombreux semi-conducteurs, la création de contacts ohmiques nécessite un certain effort. La MD-PICTS est une méthode non destructive et sans contact qui permet de déterminer avec une grande précision les énergies d'activation et les sections efficaces de capture des défauts.
Pour les mesures MD-PICTS, la photoconductivité d'un échantillon après irradiation par la lumière est mesurée à l'aide d'une cavité micro-ondes résonante. Pour déterminer l'énergie d'activation, la variation de la photoconductivité transitoire en fonction de la température est déterminée par une analyse de fenêtre, également utilisée pour les mesures DLTS (fig. 1).
La fig. 2 montre un spectre dit MD-PICTS résultant de l'analyse de fenêtre. Chaque pic de ce spectre correspond à un défaut spécifique dans l'échantillon.
Le décalage en température du maximum de ce pic est représenté sur un graphique d'Arrhenius selon la formule suivante du taux d'émission :
\(e_{n} = \gamma\delta_{n}T^{2}e^{-\frac{E_{A}}{kT}}\)
L'énergie d'activation peut être déterminée à partir de la pente du graphique d'Arrhenius (fig. 3).
Grâce au nouvel équipement MD-PICTS disponible dans le commerce, il est possible de mesurer la dépendance en température de la photoconductivité transitoire dans une plage comprise entre 20 et 500 K. Par le passé, le Si, le GaAs, l'InP, le SiC et de nombreux autres semi-conducteurs ont déjà été étudiés avec succès à l'aide de cette méthode.
Pour plus d'informations, veuillez consulter :
[1] B. Berger, N. Schüler, S. Anger, B. Gruendig-Wendrock, J. R. Niklas, K. Dornich, Physica Status Solidi A, 1-8
Fig. 1: Depiction of the window analysis of the photoconductivity transient
Fig. 2: resulting MD-PICTS spectrum
Fig. 3: Arrhenius plot
Fig. 4: example of a MD-PICTS spectrum of different tempered Cz—Si wafers
Solutions et secteurs industriels associés: Couches épitaxiées et couches minces
