脉冲恢复技术测量有限宽基区HgCdTe光电二极管少子寿命

利用脉冲恢复技术测量了有限宽基区n+-on-p光电二极管中的少子寿命.实验发现,反向恢复时间同正、反向电流的大小有关.从恢复时间ts与IF/IR函数关系提取的少子寿命随着基区厚度与少子扩散长度比值降低而明显增大.在77 K时,采用传统方法脉冲回复技术提取的少子寿命为28 ns,而当考虑短基区效应时,所提取的少子寿命为51 ns.这表明HgCdTe光电二极管的基区厚度与少子扩散长度比值是采用脉冲恢复技术测量少子寿命技术中的一个重要参数.只有当基区厚度大于三倍少子扩散长度时,传统方法中无限基区厚度的假设条件才成立.     

n型HgCdTe载流子双极迁移率测量

介绍了两种测量半导体材料载流子双极迁移率的原理和方法。用载流子漂移实验方法测量了ｎ型Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ（ｘ＝０．２）材料在８０Ｋ时的双极迁移率，讨论了测量条件对双极迁移率的影响。     

两种不同方法测试HgCdTe材料少数载流子寿命

通过传统光电导衰退法和微波反射光电导衰退法两种方法对长波、中波及短波碲镉汞材料进行了载流子寿命测试,并对结果进行了比较。通过对比发现这两种方法测得的中波和短波材料的结果相差不大。但是对于长波材料,载流子寿命测试结果相差比较大,主要是因为长波材料寿命比较小,在相同的光激发条件下和偏流下,光电导灵敏度小,从而导致测出的信号小,在拟合的过程中偏差较大,导致载流子寿命相差较大。另外,用两种方法在同一短波材料的不同区域进行测试,传统光电导衰退法在材料电极附近测试结果明显偏小,电极区载流子寿命不到其他部分的50%。说明传统光电导衰退法测试载流子寿命受电极的影响比较大。     

长波红外n—HgCdTe材料的电阻比值与载流子寿命关系

少数载流子寿命是长波红外ＨｇＣｄＴｅ材料的重要性能参数。从大量实际数据统计中发现长波红外ｎ型ＨｇＣｄＴｅ材料的液氮温度电阻和室温电阻的比值与材料载流子寿命有定关系,电阻比值在２￣６之间有较大的载流子寿命值,而电阻比值大于１０的寿命值较小。     

HgCdTe光导器件中体寿命和表面复合速度的测量

通过对少数载流子—维连续性方程的求解,实现对少数载流于光电导衰退过程的模拟,并通过对光电导衰退曲线的级数拟合,同时获得了HgCdTe光导器件中体寿命和表面复合速度。对于光电导衰退曲线偏离指数性的样品,简单的指数拟合偏差较大,而且仅可得到有效寿命,而级数拟合则能够有效而又精确地获得样品的体寿命和表面复合速度,并且符合得很好。实验结果表明了与理论的一致性。     

碲镉汞pn结中少数载流子寿命的测量

采用改进的光致开路电压衰退方法测量了不同组分Hg1-xCd,Te光伏探测器中光生少数载流子寿命。激发光源为脉冲YAG激光泵浦的光学参量产生器／放大器形成的可调谐红外脉冲激光器。为了减小结电容和串联电阻的影响,引入稳态背景光照明。用存储示波器记录pn结两端开路状态下的电压变化。从指数衰退的曲线经拟合得到开路电压的衰退时间常数,认为其反映了碲镉汞pn结中光生载流子的寿命。实验结果表明：四种组分的探测器在液氮温度下其少数载流子寿命值范围在18—407ns之间。     

长波红外材料n型Hg_(1-x)Cd_xTe载流子寿命

测量了３种不同生长方法（加速坩埚旋转布里奇曼法、固态再结晶法和改进的布里奇曼生长大直径晶体法）制备的长波红外蹄镉汞晶体（块晶）载流子寿命的温度变化关系,与窄禁带半导体载流子复合机构的理论计算结果比较表明,优质晶体中是以带间碰撞复合为主。     

HgCdTe晶片杂质浓度的检测

采用红外透射法测ｎ型ＨｇＣｄＴｅ晶片的组分ｘ．范德堡法测晶片的载流子浓度ｎ０。用实测值ｘ和ｎ０计算出在相同低温热处理条件下不同组分（０．１９０＜ｘ＜０．２３０）的ｎ型ＨｇＣｄＴｅ晶片７７Ｋ时本征浓度ｎｉ和杂质浓度ｎｄ．得到比值ｎｄ／ｎｉ与组分ｘ的关系曲线。对此曲线分析可知，７７Ｋ时ＨｇＣｄＴｅ（０．１９０＜Ｘ＜０２３０）并不处于杂质电离饱和区，而是处于过渡区，故不可以将霍耳系数Ｒ确定的载流于浓度ｎ０视为杂质浓度ｎｄ。     

非接触式半导体少子寿命测试方法——微波反射法

介绍了一种非接触式用于测量少子寿命的微波反射法，并与通常的光电导衰退法进行了比较。     

用微波反射法测HgCdTe中少数载流子寿命

介绍了用微波反射法测量ＨｇＣｄＴｅ中的少数载流子寿命,分析了其测量原理,并与接触式的光电导衰减法进行了比较。     

碲镉汞薄膜少子寿命测试研究

碲镉汞(HgCdTe)材料的少子寿命是影响碲镉汞红外探测器性能的重要参数.分别采用微波光电导衰减(Microwave Photoconductivity Decay,μ-PCD)法和微波探测光电导(Microwave Detected Photoconductivity,MDP)法对 HgCdTe 薄膜的少子寿命进行了...     

瞬态光响应法测试中波碲镉汞器件少子寿命的新方法

在测试中波碲镉汞光伏器件的瞬态响应时,当激光光斑照射器件表面位置距离光敏面较远时,器件表现为特殊的双峰脉冲响应现象,分析表明出现这种异常双脉冲现象的原因是光敏区内的少子漂移和光敏区外侧向收集的少子扩散有时间上的差异。通过对器件施加反向偏压,脉冲响应随反向偏压的增大由双峰变成单峰的实验结果,验证了少子侧向收集是导致器件形成双峰的主要原因。对第二个峰拟合得到p区的少数载流子寿命。将瞬态响应获得的少子寿命与该p型中波碲镉汞材料的理论计算和光电导衰退法得到的少子寿命相对比,发现三种方式得到的少子寿命随温度的变化趋势基本一致,这说明了可以通过瞬态光响应得到中波碲镉汞器件的少子寿命。     

碲镉汞材料少子寿命的微波反射光电导衰减测量

详细说明了用微波反射光电导衰减(μ-PCD)测量碲镉汞材料(MCT)中少数载流子寿命的原理.μ-PCD系统对样品少数载流子寿命的测量范围为20 ns至3 ms,测量温度可以从80 K到325 K变化,整个系统的测量由计算机控制自动进行,可以对样品进行X-Y平面扫描测量并进行结果数据分析.同时,还报道了用μ-PCD技术测量液相外延MCT薄膜材料少数载流子寿命的结果.     

单色光光电导衰减法测试硅单晶少子寿命的表面复合修正公式

本文在数值分析和实验数据的基础上，提出了用单色光高频光电导衰减法测量硅单晶少子寿命的表面复合修正公式。     

Minority carrier lifetime in indium-doped HgCdTe(211)B epitaxial layers grown by molecular beam epitaxy

We have studied the minority-carrier lifetime on intentionally indium-doped (211)B molecular beam epitaxially grown Hg_1-xCd_xTe epilayers down to 80K with x ≈ 23.0% ± 2.0%. Measured lifetimes were explained by an Auger-limited band-to-band recombination process in this material even in the extrinsic temperature region. Layers show excellent electron mobilities as high as ≈2 x 10⁵ cm²v^-1s^-1 at low temperatures. When the layers are compensated with Hg vacancies, results show that the Schockley-Read recombination process becomes important in addition to the band-to-band processes. From the values of τ_n0 and τ_p0 of one sample, the obtained defect level is acceptor-like and is somewhat related to the Hg vacancies.     

Minority carrier lifetime and noise in abrupt molecular-beam epitaxy-grown HgCdTe heterostructures

The steady-state lifetime of photogenerated minority carriers has been investigated in heterostructure HgCdTe devices fabricated on molecular-beam epitaxy (MBE) grown material. A wider bandgap capping layer (Hg_(1−x)Cd_(x)Te, x = 0.44) was grown on a narrower bandgap absorbing layer (Hg_(1−x)Cd_(x)Te, x = 0.32, λ_co,80K = 4.57 μm) material in an uninterrupted MBE growth to create an abrupt heterointerface. Steady-state lifetime as a function of temperature over the range 80–300 K was extracted from photoconductive responsivity at an optical wavelength corresponding to the peak responsivity at that temperature. At 80 K, the photoconductors exhibit a specific detectivity of 4.5 × 10¹¹ cm Hz^−1/2W⁻¹ (chopping frequency of 1 kHz). For each measurement temperature, the steady-state excess carrier lifetime determined experimentally was compared to the theoretical bulk lifetime for material with x = 0.32 and effective n-type doping density of 3.7 × 10¹⁴ cm⁻³. Theoretical calculations of the Auger-1 lifetime based on expressions developed by Pratt et al. were not able to account for the reduction in lifetime observed at temperatures above 180 K. Two approaches have been attempted to resolve this discrepancy: A semiempirical expression for Auger lifetime attributed to Meyer et al. was used to fit to the data, with the Auger coefficient γ as a fitting parameter. However, the resulting Auger coefficient found in this work is more than an order of magnitude higher than that reported previously. Alternatively, the reduction in effective lifetime above 180 K may be understood as a “loss” of carriers from the narrow bandgap absorbing layer that are promoted across the potential barrier in the conduction band into a low lifetime, wider bandgap capping layer. The reduction in lifetime as a function of inverse temperature for temperatures above 180 K may be fitted by a “cap lifetime” that has an activation energy equal to the change in bandgap across the heterostucture and scaled by a fitting constant.     

脉冲MOS结构少子产生寿命的统一表征

本文提出了一种采用脉冲ＭＯＳ结构测量少子产生寿命的统一表征谱方法，此方法基于任何一种收敛弛豫过程均可以转换成一种衰减的指数函数的思想，应用关以样原理获得脉冲ＭＯＳ结构瞬态电容差值谱，从谱图中我们可以直接得到关于少子产生寿命信息。本文综合了众多脉冲ＭＯＳ结构测量少子产生寿命的物理模型，分析了不同模型之间的精细差别。