목적
SiC, GaN 및 AlGaN은 광대역 갭 반도체에 속하며, 특히 전력 전자공학, 광전자 소자 및 HEMT와 같은 트랜지스터에 적용됩니다 (고전자이동도 트랜지스터)와 같은 트랜지스터에 널리 사용됩니다. 생산 환경 및 R&D 분야에서 광대역 갭 반도체와 헤테로구조를 비접촉 방식으로 광전자 특성 분석하는 것은 종종 어려운 과제입니다.
해결책
DC(켈빈 프로브, 접촉 전위차 측정, DCPD) 및 AC(변조) 모드에서의 SPV 분광법은 전자 전이와 캐리어 역학에 관한 우선적인 방향성 전하 분리에 대한 정보를 제공합니다 [1]. 전하 증폭기를 적용하면 동일한 전극으로 DC 및 AC 모드에서 SPV 측정이 가능합니다.
응용 예
그림 1은 사파이어 웨이퍼에 증착된 GaN, Al0.25Ga0.75N/GaN 및 4h-SiC/GaN의 DCPD 스펙트럼을 보여줍니다. 전하 분리 방향과 밴드갭에서의 전이 에너지 외에도 결함 전이를 구별할 수 있습니다. 변조된 SPV 측정(그림 2)에서는 느린 과정의 특징을 식별할 수 있다.
참조
[1] Th. Dittrich, S. Fengler, “광활성 물질의 표면 광전압 분석”, World Scientific, 2020.
[2] Th. Dittrich, S. Fengler, N. Nickel, “초광대역 갭 반도체를 위한 광범위한 시간 영역에서의 표면 광전압 분광법: 갈륨 산화물의 사례”, Phys. Stat. Sol. A 11 (2021) 2100176.
Fig. 1: DCPD spectra of GaN (blue), Al0.26Ga0.74N / GaN (green) and 4h-SiC / GaN (red) epitaxial layers deposited on sapphire.
Fig. 2: Modulated in-phase and phase-shifted by 90° SPV spectra of GaN (a), 4h-SiC / GaN (b) and Al0.26Ga0.74N / GaN (c).
관련 솔루션 및 산업: 에피택셜 레이어 및 박막
