YST 679-2008 非本征半导体中少数载流子扩散长度的稳态表面光电压测试方法

中华人民共和国有色金属行业标准非本征半导体中少数载流子扩散长度的稳态表面光电压测试方法IYS/T679—2008 标准格式按GB/T1.1要求编排 1YS/T679—20082YS/T679—20084.1在外延层和薄的单晶片中，表面复合对GB/T1553方法所描述的光电导衰减法(PCD)测量的误差非常大。CMSPV方法(测试方法1)围绕表面复合的影响，通过在寿命测量中维持正表面的表4.4由于扩散长度与器件性能密切相关，本标准对应用光电池和其他光学器件的材料的测试特别3YS/T679—20086.1.1如果使用一个滤光盘(对测试方法2),推荐在1.24eV～1.55eV之间至少6种大致均匀间隔的能量。对测试方法2,输出的光通量应该相当于每一能量档的63%以内。另外对测试方法2,必须提供2个中性密度衰减器以得到在2个光子通量值p₁比中为已知的1%的比例下的白光。的光至少衰减99%。在这种测量SPV的振幅和探测器信号(见图1)。要求具有满刻度1pV的灵敏度和小于0.1μV的输出4YS/T679—2008光源单色仪或滤光盘锁向放大器斩光器样品架中的样品5YS/T679—2008硅片(如果需要)40%氟化氨溶液(NH₄F)和浓氢氟酸(HF)混合液，用于改善p型硅样品表面的SPV(如果需要)30%的过氧化氢(H₂O₂),用于改善N型硅样品表面的6YS/T679—2008测试方法1稳态表面光电压(CMSPV)法7YS/T679—200811.14对应每一λ,读出并记录λ(或光能量),Vspy和Vp值。11.15依照测试方法GB/T6618,测量并记录样品的厚度。依照测试方法GB/T14847测量并记录外延层的厚度。12计算12.1测定吸收系数的倒数α-¹,由直接测量或依据下面的关系得到α-¹(λ)=(84.732/λ-76.417)-2……………(1)式中：12.2对每一由损失而校正的波长(能量)的Vp值，测定相对光强I₀,任意单位。12.2.1如果以所有波长下都有恒定能量灵敏度的热电堆作为光子探测器，并且如果波长不依赖于探I。=kλ·Vp……………(2)k——任意常数。12.2.2如果光子探测器的灵敏度与波长有关，则在每一使用波长应给出适当的修正因子。12.3对于波长范围0.7pμm～1.05μm范围中的带有薄的自然氧化层的抛光硅表面情况，按式(3)计算(1—R)项：[1—R(λ)]=0.6786+0.03565λ-¹—0.03149λ-2………(3)对于其他材料或硅上呈现任何表面薄膜的情况，公式(3)是无效的。(1-R)项直接测量。12.4计算在每一波长下的I₀·(1-R)的乘积，并且将这个乘积数对a-¹作图，对这些点或进行最小二乘法的计算值拟合为一直线，将直线外推至横坐标的负值，测量并记录这横坐标的负值截距(见图3和表1)。图3使用测试方法1获得典型图及印出的SPV数据8YS/T679—2008波长/吸收系数倒数/光强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：这个图表是建立在先前使用的吸收系数的近似分析的基础上的。12.5这截距数值就是有效扩散长度L。,如果L。小于样品厚度(或外延层)的四分之一，L。能被看作b)数据(对应每一使用波长的l,α-¹,Vspy和Vp)。14精确度和偏差14.1多个实验室测试是在6个实验室对6块硅样品每块进行3次有效扩散长度的测定。其中2块样9YS/T679—2008大样品A.单个实验室的结果最小二乘法拟合的样品标准偏差：(对Loang的30个值<10%)。单个实验室的抽样标准偏差：外延层最小二乘法拟合的样品标准偏差：(60个Loa的值中的一个>10%)。单个实验室的抽样标准偏差：(20个Loavg的值中的3个>50%。如果剔除这3个数值。范围的上限为4.3μm)。B.多个实验室的结果样品号扩散平均长度/样品标准偏差/样品标准偏差/%Bulk1Bulk2Epi114.3由于没有涉及硅或其他半导体材料中扩散长度的规格，没有关于偏差的描述。YS/T679—2008494865321YS/T679—2008表3不同样品厚度的测量值/μmmYS/T硅片号掺杂剂电阻率/