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光致深能级瞬态谱(O-DLTS)

原理:通过特定波长的短光脉冲照射宽禁带半导体,利用光子能量直接改变深能级缺陷的电荷占据态。在光照停止后,通过高频监测其电容或电流随时间的瞬态弛豫恢复过程,从而实现对缺陷能级的精确解析。

具体测试对象:

单晶薄膜及相关的同质/异质结器件结构

高阻抗、半绝缘的宽禁带半导体材料(SiC,GaN,金刚石等)的外延片


1. 项目介绍

原理:通过特定波长的短光脉冲照射宽禁带半导体,利用光子能量直接改变深能级缺陷的电荷占据态。在光照停止后,通过高频监测其电容或电流随时间的瞬态弛豫恢复过程,从而实现对缺陷能级的精确解析。

作用:测试不同变温周期下的瞬态电容/电流弛豫曲线、O-DLTS温度扫描谱线、缺陷能级深度及俘获截面。能够解决宽禁带半导体中传统热激发(常规DLTS)无法使载流子脱附的陷阱表征难题;精确定量深能级缺陷密度;评估深陷阱对功率器件动态导通电阻、频率色散及漏电流的微观破坏机制。


2. 样品要求

2.1 样品需维持较低的本底电导率,以确保光生载流子引发的瞬态电荷变动信号足够显著。若材料本身掺杂过高或漏电严重,微弱的瞬态弛豫信号将被巨大的本底电流盖过。

2.2 该技术完全依赖光脉冲注入来改变缺陷占据态,样品表面的测试电极必须具备良好的透光性。通常需制备成极薄的半透明金属电极、网格状拓扑电极,或采用背光激发模式,确保激发光子能够无阻挡地穿透至待测的有源耗尽区内。


3. 常见问题

3.1 表面高密度复合态掩盖体相信号。

宽禁带半导体在非平衡刻蚀或生长中易在表面形成高密度的表面态。光脉冲激发时,大量光生载流子在表面发生超快非辐射复合,导致其在扩散进入体相缺陷前已被消耗殆尽,使得最终测得的本征深能级瞬态信号强度极微弱或严重失真。


光致深能级瞬态谱(O-DLTS)
原理:通过特定波长的短光脉冲照射宽禁带半导体,利用光子能量直接改变深能级缺陷的电荷占据态。在光照停止后,通过高频监测其电容或电流随时间的瞬态弛豫恢复过程,从而实现对缺陷能级的精确解析。
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