张浩 陈长缨 何璇

（1.广东省高等学校光电信息与传感技术重点实验室（暨南大学） 2.暨南大学光电工程系）

1 引言

少数载流子寿命（简称少子寿命）是半导体晶体硅材料的一项重要参数，它对半导体器件的性能、晶体硅太阳能的光电转换效率都有重要的影响[1]。在小注入条件下，撤销注入后，载流子浓度随时间按指数规律衰减[1,4]，载流子浓度衰减到原来的1/e时所经历的时间称为少子寿命。对半导体材料的少子寿命进行测量，可以评价半导体器件的性能，了解太阳能电池的光电转换效率，而且在半导体材料的生产过程中可进行质量监控，以优化生产工艺流程。目前关于少子寿命的主要测量方法有：直流光电导法（PCD）、表面光电压法（SPV）、微波光电导衰退法（MW-PCD）等。不同的测量方法由于注入方法、样品表面状况、探测和算法的差异而呈现不同的测量结果。PCD法的优点是准确度高、对样品的电阻率要求低，缺点是对样品的尺寸有一定要求，在测量时必须接触样品，因而具有破坏性；SPV法是一种半接触式的测量方法，测量装置与样品的接触表面势垒，对测量结果的影响较大；与上述两种方法相比，MW-PCD法由于其非接触、无损伤的特点被广泛采用，成为少子寿命的标准测量方法[2]。本文在 MW-PCD法的基础上改进，将微波分为两路信号，一路信号直接测量样品，另一路信号进行频率偏移，作为参考信号，从而研制出一种新型的少子寿命测量仪。与采用微波光电导衰退法的传统少子寿命测量仪相比，本测量仪能降低周围环境噪声的影响，提高信噪比（SNR）；……