高频光电导少子寿命测试仪校准方法

　　半导体材料的少子寿命是指半导体材料中非平衡少数载流子寿命，它是半导体材料的一个重要参数。从非平衡状态恢复到平衡状态的平均时间就是非平衡少数载流子平均存在的时间，称为少子寿命。目前，常用的测量方法有三种：双脉冲法、直流光电导衰减法、高频光电导法。其中高频光电导法是利用光照方法把光生少数载流子注入到半导体内，并测量达到平衡时的时间，得出少子寿命的数值。

　　本校准方法规定了对高频光电导少子寿命测试仪的校准技术要求、校准条件、校准项目、校准方法以及校准结果的处理和校准周期。此方法适用于采用高频光电导法测试少子寿命的测试仪的校准。本设备采用高频光电导衰减测量方法，适用于硅、锗单晶的少数载流子寿命测量。寿命测量可灵敏地反映单晶体重金属污染及缺陷存在的情况，是单晶质量的重要检测项目。

　　1基本原理及结构

　　少子寿命的全称是非平衡少数载流子寿命，它的含意是单晶在受到如光照或电触发的情况下会在表面及体内产生新的(非平衡)载流子，当外界作用撤除后，它们会通过单晶体内由重金属杂质和缺陷形成的复合中心逐渐消失，杂质、缺陷愈多非平衡载流子消失得愈快，在复合过程中少数载流子起主导和决定的作用，这些非平衡少数载流子在单晶体内平均存在的时间就简称少子寿命。

　　高频光电导少子寿命测试仪由高频源、脉冲光源、取样器、检波器、宽频放大器、示波器及载片台组成。其测量系统图见图1。

　　2计量特性

　　(1)可测电阻率不小于0.51)·cm硅单晶寿命，亦可测电阻率不小于0.01[1·cm锗单晶寿命;

　　(2)寿命测量重复性(相对标准偏差)不大于20%;

　　(3)寿命值的相对误差不大于3%。

　　3校准

　　(1)校准条件

　　温度I(20—30)℃;湿度：(40%-95%)RH。

　　(2)校准项目

　　高频光电导少子寿命测试仪需要校准的项目有：

　　①外观和附件;②工作正常性;③寿命值的重复性;④寿命值的相对误差。

　　(3)校准方法

　　校准的方法如下：

　　①开机前状态的检查开机前检查电源开关是否处于关断状态：“0”处于低位，“1”在高位——此时处于关闭状态。

　　在寿命仪信号输出端与示波器通道之间，用随机配置的信号线联接。拧紧寿命仪背板的保险管帽，插好电源线。

　　②打开寿命仪电源开关

　　即将电源开关“1”按下，此时“l”处于低位，“0”在高位。电源指示灯亮。先在电极两端点上两滴自来水，后将寿命标准样块放在电极上准备测量。