美***sinton少子壽命測試儀WCT-120,Suns-Voc
Sinton instruments 少子壽命測試儀 硅片少子壽命測試系統 wct-120
硅片少子壽命測試系統
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美***Sinton WCT-120少子壽命測試儀器采用了獨特的測量和分析技術(shù),包括類(lèi)似平穩狀態(tài)photoconductance (QSSPC)測量方法??伸`敏地反映單晶體重金屬污染及陷阱效應表面復合效應等缺陷情況。WCT***個(gè)高度被看待的研究和過(guò)程工具。QSSPC終身測量也產(chǎn)生含蓄的打開(kāi)電路電壓(對照明)曲線(xiàn),與*后的I-V曲線(xiàn)是可比較的在***個(gè)太陽(yáng)能電池過(guò)程的每個(gè)階段。
美***Sinton WCT-120少子壽命測試儀器采用了獨特的測量和分析技術(shù),包括準穩定態(tài)光電導(QSSPC)測量方法??伸`敏地反映單、多晶硅片的重金屬污染及陷阱效應,表面復合效應等缺陷情況。WCT在大于20%的超高效率太陽(yáng)能電池(HIT,MWT,EWT,PREL,等等)的研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中是***種被廣泛選用的必備檢測工具。這種QSSPC測量少子壽命的方法可以在電池生產(chǎn)的中間任意階段得到***個(gè)類(lèi)似光照IV曲線(xiàn)的開(kāi)路電壓曲線(xiàn),可以結合*后的IV曲線(xiàn)對電池制作過(guò)程進(jìn)行數據監控和參數優(yōu)化。
主要應用:分布監控和優(yōu)化制造工藝
其它應用:
· 檢測原始硅片的性能
· 測試過(guò)程硅片的重金屬污染狀況
· 評價(jià)表面鈍化和發(fā)射極擴散摻雜的好壞
· 用得到的類(lèi)似IV的開(kāi)壓曲線(xiàn)來(lái)評價(jià)生產(chǎn)過(guò)程中由生產(chǎn)環(huán)節造成的漏電。
主要特點(diǎn):
· 只要輕輕***點(diǎn)就能實(shí)現硅片的關(guān)鍵性能測試,包括表面電阻,少子壽命,陷阱密度,發(fā)射極飽和電流密度和隱含電壓。
少子壽命測試儀 硅片少子壽命測試系統 wct-120
常見(jiàn)問(wèn)題:
美***Sinton WCT-120與WT-2000測少子壽命的差異?
WCT用的是Quasi-Steady-State Photoconductance(QSSPC)準穩態(tài)光電導衰減法,而WT2000是微波光電導衰減法。
WCT-120準穩態(tài)光電導法測少子壽命的原理?
WCT用的是Quasi-Steady-State Photoconductance(QSSPC準穩態(tài)光電導)
準穩態(tài)光電導衰減法(QSSPC)和微波光電導衰減法(MWPCD)的比較?
QSSPC方法優(yōu)越于其他測試壽命方法的***個(gè)重要之處在于它能夠在大范圍光強變化區間內對過(guò)剩載流子進(jìn)行絕對測量,同時(shí)可以結合 SRH模型,得出各種復合壽命,如體內缺陷復合中心引起的少子復合壽命、表面復合速度等隨著(zhù)載流子濃度的變化關(guān)系。
MWPCD方法測試的信號是***個(gè)微分信號,而QSSPC方法能夠測試少子壽命的真實(shí)值,MWPCD在加偏置光的情況下,結合理論計算可以得出少子壽命隨著(zhù)過(guò)剩載流子的變化曲線(xiàn),而QSSPC直接就能夠測得過(guò)剩載流子濃度,因此可以直接得出少子壽命與過(guò)剩載流子濃度的關(guān)系曲線(xiàn),并且得到PN結的暗飽和電流密度;MWPCD由于使用的脈沖激光的光斑可以做到幾個(gè)到十幾個(gè),甚至更小的尺寸,在照射過(guò)程中,只有這個(gè)尺寸范圍的區域才會(huì )被激發(fā)產(chǎn)生光生載流子,也就是得到的結果是局域區域的差額壽命值,這對于壽命分布不均勻的樣品來(lái)說(shuō),結果并不具備代表性。
少子壽命測試儀性能參數:
1. 測量原理:QSSPC(準穩態(tài)光電導);
2. 少子壽命測量范圍:100 ns-10 ms;
3. 測試模式:QSSPC,瞬態(tài),壽命歸***化分析;
4. 電阻率測量范圍:3–600 (undoped) Ohms/sq.;
5. 注入范圍:1013-1016cm-3;
6. 感測器范圍:直徑40-mm;
7. 測量樣品規格:標準直徑: 40–210 mm (或更小尺寸);
8. 硅片厚度范圍:10–2000 μm;
9. 外界環(huán)境溫度:20°C–25°C;
10. 功率要求:測試儀: 40 W , 電腦控制器:200W ,光源:60W;
11. 通用電源電壓:100–240 VAC 50/60 Hz;
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晶體硅硅片、規定以及工藝過(guò)程中lifetime測試技術(shù)
晶體硅太陽(yáng)能電池少子壽命測試方法
少數載流子壽命(Minority carriers life time):
(1)基本概念:
載流子壽命就是指非平衡載流子的壽命。而非平衡載流子***般也就是非平衡少數載流子(因為只有少數載流子才能注入到半導體內部、并積累起來(lái),多數載流子即使注入進(jìn)去后也就通過(guò)庫侖作用而很快地消失了),所以非平衡載流子壽命也就是指非平衡少數載流子壽命,即少數載流子壽命。例如,對n型半導體,非平衡載流子壽命也就是指的是非平衡空穴的壽命。
對n型半導體,其中非平衡少數載流子——空穴的壽命τ,也就是空穴的平均生存時(shí)間,1/τ就是單位時(shí)間內空穴的復合幾率,Δp/τ稱(chēng)為非平衡空穴的復合率 (即n型半導體中單位時(shí)間、單位體積內、凈復合消失的電子-空穴對的數目);非平衡載流子空穴的濃度隨時(shí)間的變化率為dΔp /dt =-Δp /τp, 如果τp與Δp 無(wú)關(guān), 則Δp 有指數衰減規律:Δp = (Δp) exp( -t/τp ) 。 實(shí)驗表明, 在小注入條件 (Δp<。應當注意的是,只有在小注入時(shí)非平衡載流子壽命才為常數,凈復合率才可表示為-Δp/τp;并且在小注入下穩定狀態(tài)的壽命才等于瞬態(tài)的壽命。
(2)決定壽命的有關(guān)因素:
不同半導體中影響少數載流子壽命長(cháng)短的因素,主要是載流子的復合機理(直接復合、間接復合、表面復合、Auger復合等)及其相關(guān)的問(wèn)題。對于Si、Ge等間接躍遷的半導體,因為導帶底與價(jià)帶頂不在Brillouin區的同***點(diǎn),故導帶電子與價(jià)帶空穴的直接復合比較困難(需要有聲子等的幫助才能實(shí)現——因為要滿(mǎn)足載流子復合的動(dòng)量守恒),則決定少數載流子壽命的主要因素是通過(guò)復合中心的間接復合過(guò)程。從而,半導體中有害雜質(zhì)和缺陷所造成的復合中心(種類(lèi)和數量)對于這些半導體少數載流子壽命的影響極大。所以,為了增長(cháng)少數載流子壽命,就應該去除有害的雜質(zhì)和缺陷;相反,若要減短少數載流子壽命,就可以加入***些能夠產(chǎn)生復合中心的雜質(zhì)或缺陷(例如摻入Au、Pt,或者采用高能粒子束轟擊等)。對于GaAs等直接躍遷的半導體,因為導帶底與價(jià)帶頂都在Brillouin區的同***點(diǎn),故決定少數載流子壽命的主要因素就是導帶電子與價(jià)帶空穴的直接復合過(guò)程。因此,這種半導體的少數載流子壽命***般都比較短。當然,有害的雜質(zhì)和缺陷將有更進(jìn)***步促進(jìn)復合、減短壽命的作用。
(3)少數載流子壽命對半導體器件的影響:
對于主要是依靠少數載流子輸運(擴散為主)來(lái)工作的雙極型半導體器件,少數載流子壽命是***個(gè)直接影響到器件性能的重要參量。這時(shí),常常采用的***個(gè)相關(guān)參量就是少數載流子擴散長(cháng)度L(等于擴散系數與壽命之乘積的平方根),L即表征少數載流子***邊擴散、***邊復合所能夠走過(guò)的平均距離。少數載流子壽命越長(cháng),擴散長(cháng)度就越大。
對于BJT,為了保證少數載流子在基區的復合盡量少(以獲得很大的電流放大系數),則必須把基區寬度縮短到少數載流子的擴散長(cháng)度以下。因此,要求基區的少數載流子壽命越長(cháng)越好。
少子濃度主要由本征激發(fā)決定,所以受溫度影響較大。
簡(jiǎn)介:
少子壽命是半導體材料和器件的重要參數。它直接反映了材料的質(zhì)量和器件特性。能夠準確的得到這個(gè)參數,對于半導體器件制造具有重要意義。
少子,即少數載流子,是半導體物理的概念。 它相對于多子而言。
半導體材料中有電子和空穴兩種載流子。如果在半導體材料中某種載流子占少數,導電中起到次要作用,則稱(chēng)它為少子。如,在 N型半導體中,空穴是少數載流子,電子是多數載流子;在P型半導體中,空穴是多數載流子,電子是少數載流子。
多子和少子的形成:五價(jià)元素的原子有五個(gè)價(jià)電子,當它頂替晶格中的四價(jià)硅原子時(shí),每個(gè)五價(jià)元素原子中的四個(gè)價(jià)電子與周?chē)膫€(gè)硅原子以共價(jià)鍵形式相結合,而余下的***個(gè)就不受共價(jià)鍵束縛,它在室溫時(shí)所獲得的熱能足以便它掙脫原子核的吸引而變成自由電子。出于該電子不是共價(jià)鍵中的價(jià)電子,因而不會(huì )同時(shí)產(chǎn)生空穴。而對于每個(gè)五價(jià)元素原子,盡管它釋放出***個(gè)自由電子后變成帶***個(gè)電子電荷量的正離子,但它束縛在晶格中,不能象載流子那樣起導電作用。這樣,與本征激發(fā)濃度相比,N型半導體中自由電子濃度大大增加了,而空穴因與自由電子相遇而復合的機會(huì )增大,其濃度反而更小了
少子壽命是半導體材料和器件的重要參數。它直接反映了材料的質(zhì)量和器件特性。能夠準確的得到這個(gè)參數,對于半導體器件制造具有重要意義。
少子是因電子脫離的原子,多子因電子加入而形成的原子.
少子壽命Life Time即少子形成到少子與多子結合的時(shí)間.