YST 679-2008 非本征半導體中少數載流子擴散長度的穩(wěn)態(tài)表面光電壓測試方法

中華人民共和國有色金屬行業(yè)標準非本征半導體中少數載流子擴散長度的穩(wěn)態(tài)表面光電壓測試方法IYS/T679—2008 標準格式按GB/T1.1要求編排 1YS/T679—20082YS/T679—20084.1在外延層和薄的單晶片中，表面復合對GB/T1553方法所描述的光電導衰減法(PCD)測量的誤差非常大。CMSPV方法(測試方法1)圍繞表面復合的影響，通過在壽命測量中維持正表面的表4.4由于擴散長度與器件性能密切相關，本標準對應用光電池和其他光學器件的材料的測試特別3YS/T679—20086.1.1如果使用一個濾光盤(對測試方法2),推薦在1.24eV～1.55eV之間至少6種大致均勻間隔的能量。對測試方法2,輸出的光通量應該相當于每一能量檔的63%以內。另外對測試方法2,必須提供2個中性密度衰減器以得到在2個光子通量值p?比中為已知的1%的比例下的白光。的光至少衰減99%。在這種測量SPV的振幅和探測器信號(見圖1)。要求具有滿刻度1pV的靈敏度和小于0.1μV的輸出4YS/T679—2008光源單色儀或濾光盤鎖向放大器斬光器樣品架中的樣品5YS/T679—2008硅片(如果需要)40%氟化氨溶液(NH?F)和濃氫氟酸(HF)混合液，用于改善p型硅樣品表面的SPV(如果需要)30%的過氧化氫(H?O?),用于改善N型硅樣品表面的6YS/T679—2008測試方法1穩(wěn)態(tài)表面光電壓(CMSPV)法7YS/T679—200811.14對應每一λ,讀出并記錄λ(或光能量),Vspy和Vp值。11.15依照測試方法GB/T6618,測量并記錄樣品的厚度。依照測試方法GB/T14847測量并記錄外延層的厚度。12計算12.1測定吸收系數的倒數α-1,由直接測量或依據下面的關系得到α-1(λ)=(84.732/λ-76.417)-2……………(1)式中：12.2對每一由損失而校正的波長(能量)的Vp值，測定相對光強I?,任意單位。12.2.1如果以所有波長下都有恒定能量靈敏度的熱電堆作為光子探測器，并且如果波長不依賴于探I。=kλ·Vp……………(2)k——任意常數。12.2.2如果光子探測器的靈敏度與波長有關，則在每一使用波長應給出適當的修正因子。12.3對于波長范圍0.7pμm～1.05μm范圍中的帶有薄的自然氧化層的拋光硅表面情況，按式(3)計算(1—R)項：[1—R(λ)]=0.6786+0.03565λ-1—0.03149λ-2………(3)對于其他材料或硅上呈現任何表面薄膜的情況，公式(3)是無效的。(1-R)項直接測量。12.4計算在每一波長下的I?·(1-R)的乘積，并且將這個乘積數對a-1作圖，對這些點或進行最小二乘法的計算值擬合為一直線，將直線外推至橫坐標的負值，測量并記錄這橫坐標的負值截距(見圖3和表1)。圖3使用測試方法1獲得典型圖及印出的SPV數據8YS/T679—2008波長/吸收系數倒數/光強8.40208.3295.8548.854.7254.0280.9903.5130.9804.5593.2253.0410.9704.1079.0632.7110.95058.4502.1680.9302.9044.4940.9002.4030.7970.8500.8000.997注：這個圖表是建立在先前使用的吸收系數的近似分析的基礎上的。12.5這截距數值就是有效擴散長度L。,如果L。小于樣品厚度(或外延層)的四分之一，L。能被看作b)數據(對應每一使用波長的l,α-1,Vspy和Vp)。14精確度和偏差14.1多個實驗室測試是在6個實驗室對6塊硅樣品每塊進行3次有效擴散長度的測定。其中2塊樣9YS/T679—2008大樣品A.單個實驗室的結果最小二乘法擬合的樣品標準偏差：(對Loang的30個值<10%)。單個實驗室的抽樣標準偏差：外延層最小二乘法擬合的樣品標準偏差：(60個Loa的值中的一個>10%)。單個實驗室的抽樣標準偏差：(20個Loavg的值中的3個>50%。如果剔除這3個數值。范圍的上限為4.3μm)。B.多個實驗室的結果樣品號擴散平均長度/樣品標準偏差/樣品標準偏差/%Bulk1Bulk2Epi114.3由于沒有涉及硅或其他半導體材料中擴散長度的規(guī)格，沒有關于偏差的描述。YS/T679—2008494865321YS/T679—2008表3不同樣品厚度的測量值/μmmYS/T硅片號摻雜劑電阻率/