Неразрушающие методы контроля параметров полупроводниковых материалов и структур. Смирнов В.И. - 32 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

32
ве детектора рентгеновских квантов используется кремниевый p-i-n-диод,
в котором между областями с электронной (
n) и дырочной (p) проводимо-
стью находится собственный нелегированный слой полупроводника (
i-
область). Поглощение кванта
i-областью вызывает образование электрон-
но-дырочных пар и, как следствие, импульс тока во внешней цепи. Коли-
чество электронно-дырочных пар и амплитуда импульса пропорциональны
энергии поглощенного кванта. Сигнал с выхода детектора поступает в
многоканальный анализатор импульсов, где происходит их «сортировка»
по амплитуде. Распределение рентгеновских квантов по энергии воспро-
изводится либо
на экране электронно-лучевой трубки анализатора, либо на
мониторе компьютера.
Идентификация поверхностных атомов и количественная оценка их
содержания в случае многокомпонентного объекта производится анало-
гично тому, как это делается при использовании спектрометра с дисперси-
ей по длинам волн. Оба эти метода взаимно дополняют друг друга. В спек-
трометрах с дисперсией
по длинам волн результаты измерений существен-
но точнее, но сам процесс измерения более продолжителен. В спектромет-
рах с дисперсией по энергии одновременно регистрируются все элементы
от B до U, процесс измерения обычно занимает меньше времени, но спек-
тральное разрешение составляет ±1. Это означает, что невозможно надеж-
но идентифицировать элементы, находящиеся в таблице Менделеева рядом
друг с другом.
Режим катодолюминесценции. Когда электронный луч бомбардиру-
ет поверхность диэлектрического или полупроводникового образца, то
возникает электромагнитное излучение в видимой или ультрафиолетовой
области спектра. Такое явление называется катодолюминесценцией. Его
можно объяснить с помощью зонной структуры твердого тела. Как извест-
но, у полупроводников и диэлектриков электрооптические свойства опре-
деляются наличием валентной зоны и зоны проводимости,
разделенных
запрещенной зоной. Воздействие электронного луча вызывает в объекте
переходы электронов из валентной зоны в зону проводимости с образова-
нием электронно-дырочных пар. Если это происходит не вблизи
p-n-
перехода и пары не разделяются внутренним контактным полем, то проис-
ходит рекомбинация электронно-дырочных пар. Она может происходить
безизлучательно с участием какого-либо структурного дефекта или при-
месного атома. В этом случае энергия, выделяющаяся при рекомбинации,
идет на генерацию фононов – колебаний кристаллической решетки объек-
та. Другой вариант развития событий – излучательная
рекомбинация. Она
сопровождаться испусканием электромагнитного кванта, энергия которого
примерно равна ширине запрещенной зоны объекта. Поскольку ширина
запрещенной зоны у каждого полупроводника или диэлектрика своя, то
измеряя энергию квантов или их длину волны, можно идентифицировать

Страницы