Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2017 - zeszyt 8

Experimental investigations of the dependence of the lifetime of the optically generated minority carriers in n-type silicon on the intensity of its illumination

Badania eksperymentalne zależności czasu życia optycznie generowanych nośników mniejszościowych w krzemie typu n od natężenia światła

10.15199/48.2017.08.09

nr katalogowy: 108521
10.15199/48.2017.08.09

Streszczenie

This paper presents experimental and theoretical dependences of the lifetime of minority carriers in n-type silicon on the intensity of its illumination. The experimental characteristics have been interpreted theoretically in the frame of Shockley Read Hall (SRH) statistics. The lifetimes of minority carriers for a low intensity of illumination were measured with the Surface Photovoltage (SPV) method while for the high intensity a Modulated Free Carrier Absorption (MFCA) method was applied. The obtained results clearly show that the experimentally obtained lifetimes of carriers can be compared only for the same conditions of illumination of the sample.

Abstract

Praca przedstawia doświadczalne i teoretyczne zależności czasu życia nośników mniejszościowych w krzemie typu n od natężenia światła. Charakterystyki doświadczalne zostały zinterpretowane teoretycznie w modelu Shockley Read Hall (SRH). Czasy życia nośników dla małych natężeń światła oświetlajacch próbkębyły mierzone metodą SPV podczas gdy dla dużych natężeń światła wykorzystano metodę Modulacji Absorpcji Światła na Swobodnych Nośnikach (MFCA). Uzyskane rezutaty jasno pokazują, że czasy życia uzyskane eksperymentalnie mogą być porównywane tylko dla tych samych warunków oświetlanie próbek. (Badania eksperymentalne zależności czasu życia optycznie generowanych nośników mniejszościowych w krzemie typu n od natężenia światła).

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Baek D.H., Kim S.B., Schroder D.K., Epitaxial silicon minority carrier diffusion length by photoluminescence, J. Appl. Phys. 104 (2008), 0545503
[2] Arafat Y., Mohammedy F.M., Hassan M.M.S., Optical and other measurement techniques of carrier lifetime in semiconductors, Int. J. of Optoelectronic Engineering 2(2) (2012), 5-11
[3] Bychto L., Mal i ń ski M., Influence of light intensity on the lifetime of carriers in silicon investigated by a photoacoustic method, Opto-Electron. Rev. 24(2) (2016), 58-61
[4] Shen Q., Toyoda T., Photoacoustic characterization of thermal and electronic transport properties of CdInGaS4 in a transmission detection configuration, Jpn. J. Appl. Phys. 39 (2000), 3164-3168
[5] Pawlak M., Mal i ń ski M., Influence of the Ar+8 and O+6 ion implantation on the recombination parameters of p and n type implanted Si samples investigated by means of the photothermal infrared radiometry, Infra. Phys. Techn. 63 (2014), 604-608 38 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 93 NR 8/2017
[6] Pawlak M., Mal i ńs ki M., Minority carrier recombination lifetimes in n-type CdMgSe mixed crystals measured by means of the photothermal infrared radiometry, Opto-Electron. Rev. 22 (2014), 31-35
[7] Glunz S.W., War ta W., High resolution lifetime mapping using modulated free-carrier absorption, J. Appl. Phys. 77 (7) (1995), 3243-3247
[8] Zhang X., L i B., Gao C., Analysis of free carrier absorption measurements of electric transport properties of silicon wafers, Eu. Phys. J. Spec. Top. 153 (2008), 279-281
[9] Macdonald D., Cuevas A., Validity of simplified Shockley- Read-Hall statistics for modeling carrier lifetimes in crystalline silicon, Phys. Rev. B 67 (2003), 075203
[10] Rein S., Lifetime spectroscopy: a method of defect characterization in silicon for photovoltaic applications, Springer Science & Business Media, Berlin, (2006),41-50
[11] Rahman M.Z., Modeling Minority Carrier’s Recombination Lifetime of p-Si Solar Cell, Int. J. Renew. Energy Res., 2 (2012), 117-122
[12] Rahman M.Z., Alam M.J., Bulk recombination lifetime of minority carrier in compensated p-Si solar cell, Int. J. Renew. Energy Res. 3(4) (2013), 980-983
[13] Murphy J.D., McGuire R.E., Bithe K., Voronkov V.V., Fal ster R.J., Minority carrier lifetime in silicon photovoltaics: The effect of oxygen precipitation, Sol. Energ. Mat. Sol. Cells 120 (2014), 402-411
[14] Murphy J.D., A l -Amin M., Bothe K., O lmo M., Voronkov V.V., Fals ter R.J., The effect of oxide precipitates on minority carrier lifetime in n-type silicon, J. Appl. Phys. 118 (2015), 215706
[15] Macdonald D.H., Geer l ings L.J., A zz izi A., Iron detection in crystalline silicon by carrier lifetime measurements for arbitrary injection and doping, J. Appl. Phys. 95(3) (2004), 1021
[16] Goodman A.M., A method for the measurement of short minority carrier diffusion lengths in semiconductors, J. Appl. Phys., vol. 32 (1961), 2550-2552
[17] ANSIIASTM F391-78, Annual Book of ASTM Standards, part 43, Electronics, Philadelphia: Amer. Soc. for Testing and Materials (1979)
[18] Lagowski J., Edelman P., Dexter M. and Henley W., Non-contact mapping of heavy metal contamination for silicon IC fabrication, Semicond. Sci. Technol., 7(1A) (1992), 185-192

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 108521 "Experimental investigatio..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2017-8 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2017-8

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma