半導体の欠陥を調査するために、深レベル過渡分光法（DLTS）などの温度依存性のある手法が広く用いられている。通常、これらの手法では試料上にコンタクトを形成する必要があり、その結果、アニール工程によって試料自体が変化してしまうことがよくある。 さらに、多くの半導体においては、オーム接触を形成すること自体に一定の労力を要する。MD-PICTSは、非破壊かつ非接触の手法であり、これによって欠陥の活性化エネルギーや捕捉断面積を高精度で測定することができる。
MD-PICTS測定では、光照射後の試料の光伝導度を共振マイクロ波空洞を用いて測定する。活性化エネルギーの決定には、DLTS測定でも用いられるウィンドウ解析により、光伝導度過渡応答の温度依存性の変化を評価する（図1）。
図2は、ウィンドウ解析から得られる、いわゆるMD-PICTSスペクトルを示しています。このスペクトルの各ピークは、試料中の特定の欠陥に対応しています。
このピークの最大値の温度シフトは、以下の発光速度の式に従ってアレニウスプロットにプロットされる：
\(e_{n} = \gamma\delta_{n}T^{2}e^{-\frac{E_{A}}{kT}}\)
アレーニウスプロット（図3）の傾きから、活性化エネルギーを決定することができる。
市販の新型MD-PICTS装置を用いることで、20～500 Kの範囲における光伝導度過渡応答の温度依存性を測定することが可能である。過去には、Si、GaAs、InP、SiCをはじめとする多くの半導体が、この手法によってすでに成功裏に調査されている。
詳細については、以下をご覧ください：
[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
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