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Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Materialparametern, insbesondere der Ladungsträgerlebensdauer eines Halbleitersubstrates durch Messung von Lumineszenzstrahlung

METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING MATERIAL PARAMETERS, IN PARTICULAR THE CHARGE CARRIER LIFETIME OF A SEMICONDUCTOR SUBSTRATE, BY MEASURING LUMINESCENT RADIATION
 
: Giesecke, Johannes; Schubert, Martin; Warta, Wilhelm

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Frontpage ()

DE 102013205042 A1: 20130321
German
Patent, Electronic Publication
Fraunhofer ISE ()

Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Materialparametern, insbesondere der Ladungsträgerlebensdauer eines Halbleitersubstrates durch Messung von Lumineszenzstrahlung, folgende Verfahrensschritte umfassend: a. Anregen des Halbleitersubstrats zum Erzeugen von Lumineszenzstrahlung durch injizieren von Ladungsträgern in dem Halbleitersubstrat, wobei der zeitliche Verlauf der Anregungsintensität IA(t) periodisch moduliert ist; b. Zeitaufgelöstes Messen der Intensität der von einem Messbereich des Halbleitersubstrates ausgehenden Lumineszenzstrahlung, wobei zumindest der relative zeitliche Verlauf der Lumineszenzstrahlung [Phi](t) zumindest während einer Anregungsperiode gemessen wird; c.; Bestimmen mindestens eines Materialparameters des Halbleitersubstrates abhängig von dem zeitlichen Verlauf der Anregungsintensität IA(t) und dem zeitlichen Verlauf der Intensität der Lumineszenzstrahlung [Phi](t); Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in Verfahrensschritt A eine Strom-Spannungsquelle elektrisch leitend mit dem Halbleitersubstrat verbunden wird und mittels der Strom-Spannungsquelle das Anregen mittels Beaufschlagen des Halbleitersubstrates mit zeitlich modulierter elektrischer Spannung erfolgt.

 

The invention relates to a method for determining material parameters, in particular the charge carrier lifetime of a semiconductor substrate, by measuring luminescent radiation, comprising the following steps: a. exciting the semiconductor substrate so as to cause the semiconductor substrate to produce luminescent radiation by injecting charge carriers in the semiconductor substrate, the course of the excitation intensity l A (t) over time being periodically modulated; b. measuring the intensity of the luminescent radiation emitted from a measurement region of the semiconductor substrate in a time-resolved manner, at least the relative course of the luminescent radiation Ö(t) over time being measured at least during the excitation period; c. determining at least one material parameter of the semiconductor substrate in dependence on the course of the excitation intensity l A (t) over time and the course of the intensity of the luminescent radiation Ö(t) over time. The invention is characterized in that, in step A, a current/voltage source is connected in an electrically conductive manner to the semiconductor substrate and the excitation is performed by means of the current-voltage source by applying voltage that is modulated over time to the semiconductor substrate.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-311219.html