Читальный зал -->  Солнечные элементы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91

представить в виде

T-kTl(bVoclbt). (1.40)

В условиях высокого уровня инжекции ПрРр,У1

T-2kT/(dVoc/bt). (1.41)

Если толщина области, содержащей инжектированные носители, больше L , то необходимо учитывать их диффузию и появление ЭДС Дембера (вследствие различия значений произведения цт для электронов и дырок). Анализ происходящих при этом процессов существенно усложняется [СЬоо.Магш, 1970].

До сих пор л-область (эмиттер) структуры с р - л-переходом не рассматривалась. Это допустимо, если концентрации доноров и акцепторов связаны соотношением Nj) > п соответственно \х -х \ < \Хр-Хр\ (в этом случае преобладает инжекция носителей в р-область) [Gossick, 1953, 1955; Davies, 1963]. На результаты измерений может влиять рекомбинация носителей заряда в обедненном слое, причем зтот эффект наиболее значителен при \Хр-х \ \хр-Хр\.

Таким образом, метод затухания напряжения холостого хода позволяет измерять некоторое усредненное значение постоянной времени системы (в состав которой входят л- и р-области, а также обедненный слой) при ее переходе в равновесное состояние при отсутствии освещения, и это значение определяется преобладающим механизмом релаксации носителей. Поэтому необходимо установить, какова роль исследуемой области в процессе релаксации. Подобного рода вопросы рассмотрены в [Lind-holm, Sah, 1976]. Полагают, что данный метод обеспечивает наибольшую точность измерений параметров носителей в системах, у которых область, содержащая фотогенерированные носители заряда, превосходит по толщине обедненный слой и оптическое окно; область, расположенная по другую сторону перехода, обладает существенно более высокой концентрацией носителей, и их рекомбинацией в обедненном слое можно пренебречь.

1.6.7. Релаксация емкости структуры металл-диэлектрик-полупроводник

Очень малое время жизни носителей, достигающее 10 * с, можно определить, измеряя релаксационную кривую емкости структуры металл-диэлектрик-полупроводник (МДП-структуры) после приложения достаточно длительного импульса обратного напряжения смещения. Данный метод, также известный под названиями метода релаксации емкости структуры металл-оксид-полупроводник, метода измерения переходных емкостных характеристик или временных зависимостей емкостных характеристик, особенно удобен для исследования кремния, поскольку на поверхности Si легко вырастить тонкий диэлектрический слой SiOj. Создавая на кремниевой пластине матрицу из точечных металлических контактов, можно найти распределение времени жюни носителей по поверхности образца.

t, МКС

Рис. 1.12. Схематическое изображение процесса релаксации емкости МДП-структуры при обратном напряжении смещения (в) и кривая релаксации емкости С с течением времени t (б):

I - инверсионный слой; 2 - металл; 3 - центр генерации; 4 - диэлектрик; 5 -включение обратного напряжения; б - выключение обратного напряжения

При приложении к МДП-структуре обратаого напряжения смещения в начальный момент обедненный слой расширяется. Уменьшение концентрации носителей в обедненном слое при воздействии постоянного напряжения по сравнению с ее равновесным значением, соответствующим нулевому напряжению смещения, стимулирует генерацию электронно-дырочных пар. Скорость генерации, определяемая с помощью соотношения Шокли-Рида, при а > Ор или Ор > а равна G и,/т. Если в структуре используется материал р-типа, то образующиеся дырки перемещаются под действием электрического поля к краю обедненного слоя и, компенсируя ионизированные акцепторы, уменьшают ширину обедненного слоя и увеличивают емкость структуры. Электроны, устремляющиеся под влиянием поля к границе раздела диэлектрик-полупроводник, образуют инверсионный слой, на котором падает часть приложенного напряжения (рис. 1.12). Релаксация емкости при наличии постоянного напряжения смещения обусловлена по существу перераспределением зарядов между некомпенсированными акцепторами, расположенными на границе обедненного слоя, и областью у поверхности диэлектрика, где образуется инверсионный слой, содержащий такое же количество зарядов, каким обладали акцепторы. Этот процесс вызывает увеличение емкости со скоростью, определяемой интенсивностью генерации носителей центрами, расположенными в запрещенной зоне.

В первом приближении для нейтрализации зарядов во всем обьеме обедненного слоя потребовалось бы время t. Условие GtW N Wd позволяет установить приближенное соотношение между измеряемым значением постоянной времени t релаксационного процесса и временем жизни носителей

tNjGTNjm.

Поскольку, как правило, Л/и,- = 10-МО*, таким способом могут быть измерены чрезвычайно малые значения времени жизни носителей. Более точное соотношение для определения т с учетом влияния емкости 38

диэлектрика получено Хейманом [Heiman, 1967]. Автором установлено, что при использовании сильно легированных полупроводников или толстых слоев диэлектрика кривую релаксации можно описать зкспонентой (во всех других случаях кривая имеет более сложную форму).

При большом времени жизни необходимо принимать во внимание потери носителей в инверсионном слое вследствие их захвата и поверхностной рекомбинации на границе раздела диэлектрик-полупроводник. Влияние рекомбинации на границе раздела можно исключить при проведении измерений по. методу, предложенному в [Zerbst, 1966], и впоследствии усовершенствованному [Schroder, Nathanson, 1970; Schroder, Guldberg, 1971].

Модифицированный метод релаксации емкости [Baliga, Adler, 1978] позволяет измерять распределение времени жизни носителей по толщине диффузионного слоя. Еще один вариант данного метода, связанный с наблюдением процесса релаксации концентрации носителей [Viswanethan, Takino, 1978], можно использовать для раздельного определения их времени жизни и скорости поверхностной рекомбинации.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.