Информационно измерительный комплекс



Скачать 33.45 Kb.
Дата14.04.2018
Размер33.45 Kb.
ТипИсследование

УДК 681.32

Г. А. Мартиросян


АВТОМАТИЗАЦИЯ РАСЧЕТА КОМПЛЕКСА

ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ФОТОПРИЕМНИКОВ

Развитие полупроводниковой техники неразрывно связано с изучением и исследованием различных свойств полупроводниковых материалов и структур, на основе которых изготавливаются полупроводниковые приборы и микросхемы. Свойства полупроводниковых структур контролируют методы, с помощью которых можно определить их параметры. Параметры неосновных носителей заряда (ННЗ) характеризуют электрофизические свойства полупроводникового материала и во многом определяют его возможности при изготовлении полупроводниковых приборов. К основным параметрам ННЗ относятся диффузионная длина, дрейфовая подвижность и время жизни. Создание новых неразрушающих, автоматизированных методов и устройств контроля параметров полупроводниковых структур, в том числе фотоприемников, имеет важное значение при дальнейшем совершенствовании технoлогии их производства. Описанные в работах [2-5] новые методы определения комплекса параметров ННЗ являются неразрушающими и основаны на измерении фотосигнала полупроводниковых структур в магнитном поле. Освещая структуры монохроматическим светом в длинноволновой области спектральной чувствительности, одновременно измеряются значения индукции магнитного поля B, и фототок короткого замыкания Iф , а также определяются коэффициенты поглощения K [1], соотвествующие длинам волн. Зависимость Iф-1 = ?(K-1) линейная, при помощи которой определяются параметры ННЗ в базовой области p-n структуры. Полученные данные обрабатываются на ЭВМ. Сглаживание экспериментальных зависимостей проводится по методу наименьших квадратов, а комплекс параметров определяется по разработанному алгоритму.

В данной работе приводится описание алгоритма для автоматизированного определения комплекса параметров ННЗ в базовой области p-n структуры.

Блок– схема алгоритма представлена на рис. 1.

В первом блоке описываются переменные величины, которые входят в алгоритм.

Во втором блоке размещаются экспериментальные данные в виде одномерных массивов.

В третьем блоке по результатам опыта сглаживаются зависимости по методу наименьших квадратов. Для линейных зависимостей составляется система уравнений:



г
де а1, а2 - параметры системы уравнений, х - значение коэффициента поглощения, y - значение фототока через p-n переход, n-количество экспериментальных результатов.

Рис. 1

При решении системы уравнений можно определить величины а1, а2 с целю последующего расчета значений электрофизических параметров.



В четвертом блоке oределяются x=K-1, y=Iф-1 . Построив зависимость фототока от коэффициента поглощения
Iф-1 = ?(K-1), получается отрезок К-1, равный диффузионной длине неосновных носителей заряда. Затем, аналогичным образом получается значение КB-1 (вторая зависимость) [3].

В пятом блоке вычисляются параметры ННЗ по следующей последовательности. Xолловская подвижность неосновных носителей заряда определяется пo формуле



Затем, принимая ? = 1,15, по формуле

находится дрейфовая подвижность неосновных носителей заряда. По полученным значениям диффузионной длины


L=K-1 дрейфовой подвижности ? определяeтся время жизни неосновных носителей заряда

где Т - абсолютная температура; k - постоянная Больцмана,


q - заряд электрона.

Таким образом, разработанный алгоритм расчета позволяет определить комплекс параметров: диффузионную длину, подвижность и время жизни ННЗ в базовой области p-n - структуры. При этом нет необходимости измерять величину освещаемой поверхности и интенсивности света.

ЛИТЕРАТУРА


  1. Батавин В.В. Измерение параметров полупроводниковых материалов и структур. – М.: Радио и связь, 1985.
    -264c.

  2. Варданян Р.Р., Мартиросян Г.А. Измерение диффузионной длины неосновных носителей заряда в базовой области р-п - структур //Вопросы радиоэлектроники. Серия ТПО, Вып. 3, 1989г., С.42-45.

  3. Варданян Р.Р., Мартиросян Г.А. Определение параметров неосновных носителей заряда в базовой области р-п - структур // Электронная техника. Сер. 2. Полупровод- никовые приборы, 1990 г., С. 17-19.

4. Варданян Р.Р., Мартиросян Г.А. Способ определения параметров носителей заряда в полупроводниках /Авторское свидетельство #1493023, 1993 г.

5. Vardanyan R.R, Kerst U., Wawer P. Wagemann H., Nell M. Method for measurement of all recombination parameters in the base region of solar cells. 2nd World Conf. on PVSE Conversion, Vienna, Austria, 6-10 July 1998. pp.125-128.




"МОДЕЛИРОВАНИЕ, ОПТИМИЗАЦИЯ, УПРАВЛЕНИЕ" - Вып. 3/2000г.






Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©znate.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница