1

Caracterización eléctrica de niveles profundos: DLTS

Introducción: técnicas decaracterización eléctrica

Dependencia de emay vs T

Cómo medir emay(T)

Qué es la DLTS

Espectros de DLTS

Cómo medir may y emin(T)

Guión

Montaje experimental

2

Caracterización de centros profundos

Queremos conocer : ET, n , p , NT

Técnicas de caracterización eléctrica

...“de volumen”

• <<

• NT >>, para afectar a EF a alguna T

ej.: Hall

...“de zona de carga espacial”

• unión p-n o similar

• variamos Fn, Fp(VR)

• mayor sensibilidad

• >>

ej.: DLTS

3

Dependencia de en con la temperatura

en = cn·n1 = n·vth·ni·exp((ET’-Ei)/kT) = g ·n · vth ·Nc · exp(-(EC-ET)/kT)

ni = Nc (T) ·exp((Ei-EC)/kT) siendo vth(T) T 1/2 Nc(T) T 3/2

en = Ar · T 2 · exp( -EA / kT)

donde: Ar = cte g·n·mn y EA = EC-ET energía de activación

EC

ET

en EA

EV

4

Cómo medir en (T)

V ~ 0

W << C >>

niveles ocupados por mayoritarios

V = -VR

W >> C <<niveles aún ocupados

C(0) emisión

C(t) =C(0)·exp(-t/)

siendo -1 = en(T)

5

Espectroscopía de transitorios de niveles profundos (DLTS)Lang, 1974

nT = nT(t1) - nT(t2) = nT(0)·(exp(-t1/) - exp(-t2/))

nT(T) es máximo cuando d(nT)/d = 0

(Tpeak) en-1(Tpeak) = (t1- t2)/ ln(t1/ t2)

C máx.

6

Espectros de DLTS

• Variamos t1- t2 varía Tpeak valor de en(Tpeak)

• en /T2 vs 1/T EA ET

• Pueden aparecer varios picos varios niveles

7

Cómo medir ep(T)

Cómo medir n

• Para pulsos de llenado corto no les da tiempo a capturar medir la altura de pico

Cpeak(t) = Cpeak

()·(1 - exp(- n· vth·n·t) )

•Llenado con corriente en directa

•Llenado óptico

8

Montaje experimental