光載流子輻射測量的非線性初步分析.pdf

1、以硅晶為代表的半導體材料是電子器件和光伏器件的基礎材料，材料的雜質(zhì)缺陷特征影響器件性能，因此對表針材料的雜質(zhì)缺陷特征的半導體電學特征參數(shù)，載流子輸運參數(shù)的監(jiān)測是非常重要的?，F(xiàn)今，光學無損檢測手段用于半導體材料的測量是半導體檢測領域的熱點和趨勢。光載流子輻射測量技術（Photocarrier Radiometry,PCR）是一種全光、無損、動態(tài)調(diào)制的光學檢測手段，可以實現(xiàn)半導體載流子輸運參數(shù)（載流子壽命、擴散系數(shù)、表面復合速率等）的非接觸

2、測量。
　　實驗結果表明，PCR信號同激勵光強之間存在非線性效應，傳統(tǒng)的PCR理論模型中并沒有考慮這個情況，因此本文主要對光載流子輻射測量技術的非線性特征對載流子輸運參數(shù)測量的影響進行初步分析。
　　本文首先圍繞光載流子輻射信號非線性特征的相關物理機制進行展開，從半導體載流子產(chǎn)生復合過程，輸運方程出發(fā)，理解載流子的運動行為，然后通過求解輸運方程，闡述了載流子輻射信號相關表達式，最后根據(jù)普朗克輻射理論闡述了光載流子輻射信號與載

3、流子濃度和半導體樣品摻雜濃度的關系，給出了PCR強度響應非線性系數(shù)。
　　根據(jù)光載流子輻射信號的理論關系式進行了理論仿真。進行了與光載流子輻射信號相關參數(shù)的具體仿真。仿真過程中圍繞載流子輸運參數(shù)和PCR強度響應非線性系數(shù)展開，給出了非線性模型和傳統(tǒng)線性模型的適用條件，并且分析了本文講述的PCR非線性模型下反演載流子參數(shù)的影響。
　　搭建了利用透射光監(jiān)測激勵光強的光學實驗平臺，開展了光載流子輻射測量頻率掃描和強度掃描實驗。通過