载流子寿命的测定方法以及测定装置制造方法及图纸

技术编号:8659499 阅读:266 留言:0更新日期:2013-05-02 06:09
本发明专利技术提供能够测定半导体等材料内的载流子寿命的载流子寿命的测定方法以及测定装置。针对由发光激光器发出的连续光通过激励侧的调制装置进行调制,生成其强度矩形波状地变化的激励光(14)并提供给半导体材料。针对半导体内的载流子被激励而通过再结合发出的冷光(24),通过受光侧的调制装置进行调制,从在激励时间内发出的光,分离在激励时间之后发生的衰减光(26)。该衰减光(26)包含材料内的载流子寿命的信息。衰减光(26)是在极其短的时间内得到的微细的光,所以在CCD元件的曝光时间内,积蓄多个衰减光(26)而探测。能够通过该探测光的强度得知载流子寿命。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能够取得在对材料提供了激励时使其发出的光(冷光(Luminescence)),而测定材料内的载流子寿命的测定方法以及测定装置
技术介绍
在半导体、其他材料领域中,测定并分析来自材料的发光(冷光),来评价材料中的杂质浓度、晶体缺陷的性质、其分布,从而进行材料的分析、改善。作为得到冷光的手段,有对材料电气地注入载流子(电子、空穴)而观察所注入的电子和空穴再结合的过程的发光的电致冷光法、通过来自激光器等的光使电子激励的光致发光法。所注入的电子、所激励的电子在以某概率和时间与空穴结合时发光而消灭。将直至该消灭的平均的时间称为载流子寿命。冷光的特性(发光波长、发光强度、载流子寿命等)依赖于结晶中的晶体缺陷、杂质的种类、浓度,能够通过冷光调查材料的状态。另一方面,在近年来急速普及的使用了硅的太阳能电池中,要求发电效率等性能的提高、品质的稳定化、制造成本的降低、大型化等。为了对应于这些要求,以高吞吐量(制造速度)制造高品质且大面积的硅晶体变得重要。作为高品质的太阳能电池用的结晶,缺陷少是重要的。由于各种缺陷吸收来自太阳的光能而无法变换为电能。即,特意发生的电能也被缺陷捕捉而变换为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种载流子寿命的测定方法,对材料提供激励,探测从材料发出的光,其特征在于: 以隔开间隔而使激励时间重复的方式,对材料提供激励, 在包括多个激励时间的长度的测定时间内,使从材料在激励时间内发出的光、和接着激励时间的终结发出的衰减光分离, 在所述测定时间内,积蓄所分离的多个所述衰减光而探测,根据所积蓄的探测光的强度测定载流子的寿命。2.根据权利要求1所述的载流子寿命的测定方法,其特征在于:通过与激励时间的终结同时或者在其以后取得从材料发出的光,从在激励时间内发出的光分离衰减光。3.根据权利要求1所述的载流子寿命的测定方法,其特征在于:通过从激励时间的途中取得从材料发出的光,使在激励时间内发出的光、和所述光的一部分以及衰减光分离。4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的载流子寿命的测定方法,其特征在于:使从激励源发出的激励通过激励侧的调制装置,以隔开间隔而使激励时间重复的方式,对材料提供激励。5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的载流子寿命的测定方法,其特征在于:从激励源断续地发生激励,以隔开间隔而使激励时间重复的方式,对材料提供激励。6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的载流子寿命的测定方法,其特征在于:使从材料发出的光通过受光侧的调制装置,从在激励时间内发出的光分离衰减光,通过具有与测定时间相当的曝光时间的受光装置,积蓄多个衰减光而探测。7.根据权利要求1至5中的任意一项所述的载流子寿命的测定方法,其特征在于:使用能够间歇地受光从材料发出 的光的受光装置,从在激励时间内发出的光分离衰减光,并且在测定时间内积蓄多个衰减光而探测。8.根据权利要求6或者7所述的载流子寿命的测定方法,其特征在于:所述受光装置是排列了多个受光元件的装置,通过各个受光元件积蓄多个衰减光而探测。9.根据权利要求8所述的载流子寿命的测定方法,其特征在于:使用二维地排列了多个受光元件的受光装置,通过各个受光元件同时取得从材料的一定的面积的区域发出的衰减光,得到所述区域内的位置和载流子寿命所相关的信息。10.根据权利要求8所述的载流子寿命的测定方法,其特征在于:使用成列地排列了多个受光元件的受光装置,通过多个受光元件同时取得从材料发出的衰减光,使该取得行线移动,而得到材料的一定的面积的区域内的位置和载流子寿命所相关的信息。11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的载流子寿命的测定方法,其特征在于:对材料提供多个频率的激励,取得积蓄了在各个频率的激励中从材料发出的衰减光的探测光,从通过不同的频率的激励得到的所述探测光的强度之比,去除发光强度的分量,对载流子的寿命分量进行定量化并进行测定。12.根据权利要求1至10中的任意一项所述的载流子寿命的测定方法,其特征在于:在以隔开间隔而使激励时间重复的方式对材料提供了激励时,从积蓄衰减光而得到的探测光的强度、与连续检测从材料发出的光而得到的检测光的强度之比,去除发光强度的分量,对载流子的寿命分量进行定量化并进行测定。13.根据权利要求1至10中的任意一项所述的载流子寿命的测定方法,其特征在于:通过不同的波形针对对材料提供的激励进行调制,取得积蓄了在各个调制波形的激励中从材料发出的衰减光的探测光,从通过不同的波形的调制得到的探测光的强度之比,去除发光强度的分量,对载流子的寿命分量进行定量化并进行测定。14.根据权利要求1至10中的任意一项所述的载流子寿命的测定方法,其特征在于:通过相互相异的相位的波形对从材料发出的光进行调制,取得积蓄衰减光而探测的探测光,从通过不同的相位的调制得到的探测光的强度之比,去除发光强度的分量,对载流子的寿命分量进行定量化并进行测定。15.根据权利要求1至10中的任意一项所述的载流子寿命的测定方法,其特征在于:使对材料提供激励的间隔与激励时间的占空比、以及从在激励时间内发出的光分离衰减光时的分离时间与该分离时间的间隔的占空比相异,从在不同的占空比时积蓄衰减光而得到的探测光的强度之比,去除发光强度的分量,对载流子的寿命分量进行定量化并进行测定。16.根据权利要求1至15中的任意一项所述的载流子寿命的测定方法,其特征在于:对材料提供的激励是激励光。17.根据权利要求1至15中的任意一项所述的载流子寿命的测定方法,其特征在于:对材料提供的激励是激励电力。18.一种载流子寿命的测定装置,对材料提供激励,探测从材料发出的光,其特征在于包括: 激励装置,对材料提供隔开间隔而使激励时间重复的激励;以及 探测装置,在包括多个激励时间的长度的测定时间内,使从材料在激励时间内发出的光、和接着激励时间的终结发出的衰减光分离,在所述测定时...

【专利技术属性】
技术研发人员:Y·拉克鲁瓦
申请(专利权)人:瓦伊系统有限公司
类型:
国别省市:

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