少子寿命是半导体材料和器件的重要参数(精)
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少子寿命计算公式少子寿命是半导体物理中的一个重要概念,它对于理解和优化半导体器件的性能具有关键作用。
在这,咱就来好好聊聊少子寿命的计算公式。
咱先说说啥是少子寿命。
在半导体中,多数载流子叫多子,少数载流子就叫少子。
少子寿命呢,简单说就是少子从产生到消失所经历的平均时间。
这时间长短可太重要啦,直接影响着半导体器件的工作效率和稳定性。
那少子寿命咋算呢?常见的计算公式有好几种。
比如说,通过瞬态光电导衰减法,公式可以写成:τ = 1 / (Δn / Δt) ,这里的τ就是少子寿命,Δn 是少子浓度的变化量,Δt 是时间的变化量。
还有一种叫表面复合速度法,这时候公式就变成了:τ = L² / D ,其中 L 是样品的厚度,D 是少子的扩散系数。
给您举个例子吧。
有一回,我在实验室里带着几个学生做实验,研究一个硅片的少子寿命。
我们按照实验步骤,先给硅片加上特定的光照,产生了少子。
然后用精密的仪器测量少子浓度随时间的变化。
那真是个紧张又兴奋的过程,大家眼睛都紧紧盯着仪器屏幕上的数据跳动。
其中一个学生,叫小李,特别认真,手里拿着笔不停地记录。
结果算出来的少子寿命和预期的不太一样。
我们就一起从头开始检查实验步骤,发现是测量少子浓度的时候,有个仪器的参数设置错了。
重新调整后再做,终于得到了准确的数据。
那时候,大家脸上都露出了开心的笑容。
通过这个例子您能看出来,计算少子寿命可不是个简单的事儿,实验过程中的每一个环节都得特别仔细,稍有差错,结果就可能差之千里。
再说说在实际应用中,少子寿命的计算对半导体器件的设计和制造那可是意义重大。
比如在太阳能电池里,要是能准确算出少子寿命,就能优化电池结构,提高光电转换效率,让太阳能电池更给力。
总之,少子寿命的计算公式虽然看起来有点复杂,但只要咱认真学习,多做实验,多积累经验,就能把它掌握好,为半导体领域的发展贡献一份力量。
希望通过我上面的这些讲解,能让您对少子寿命的计算公式有个更清楚的认识。
少子寿命是半导体材料和器件的重要参数。
它直接反映了材料的质量和器件特性。
能够准确的得到这个参数,对于半导体器件制造具有重要意义。
少子,即少数载流子,是半导体物理的概念。
它相对于多子而言。
半导体材料中有电子和空穴两种载流子。
如果在半导体材料中某种载流子占少数,导电中起到次要作用,则称它为少子。
如,在 N型半导体中,空穴是少数载流子,电子是多数载流子;在P型半导体中,空穴是多数载流子,电子是少数载流子。
多子和少子的形成:五价元素的原子有五个价电子,当它顶替晶格中的四价硅原子时,每个五价元素原子中的四个价电子与周围四个硅原子以共价键形式相结合,而余下的一个就不受共价键束缚,它在室温时所获得的热能足以便它挣脱原子核的吸引而变成自由电子。
出于该电子不是共价键中的价电子,因而不会同时产生空穴。
而对于每个五价元素原子,尽管它释放出一个自由电子后变成带一个电子电荷量的正离子,但它束缚在晶格中,不能象载流子那样起导电作用。
这样,与本征激发浓度相比,N型半导体中自由电子浓度大大增加了,而空穴因与自由电子相遇而复合的机会增大,其浓度反而更小了。
少子浓度主要由本征激发决定,所以受温度影响较大。
香港永先单晶少子寿命测试仪 >> 单晶少子寿命测试仪编辑本段产品名称LT-2单晶少子寿命测试仪编辑本段产品简介少数载流子寿命(简称少子寿命)是半导体材料的一项重要参数,它对半导体器件的性能、太阳能电池的效率都有重要的影响.我们采用微波反射光电导衰减法研制了一台半导体材料少子寿命测试仪,本文将对测试仪的实验装置、测试原理及程序计算进行了较详细的介绍,并与国外同类产品的测试进行比较,结果表明本测试仪测试结果准确、重复性高,适合少子寿命的实验室研究和工业在线测试.技术参数:测试单晶电阻率范围>2Ω.cm少子寿命测试范围10μS~5000μS配备光源类型波长:1.09μm;余辉<1 μS;闪光频率为:20~30次/秒;闪光频率为:20~30次/秒;高频振荡源用石英谐振器,振荡频率:30MHz前置放大器放大倍数约25,频宽2 Hz-1 MHz仪器测量重复误差<±20%测量方式采用对标准曲线读数方式仪器消耗功率<25W仪器工作条件温度: 10-35℃、湿度 < 80%、使用电源:AC 220V,50Hz可测单晶尺寸断面竖测:φ25mm—150mm; L 2mm—500mm;纵向卧测:φ25mm—150mm; L 50mm—800mm;配用示波器频宽0—20MHz;电压灵敏:10mV/cm;LT-2型单晶少子寿命测试仪是参考美国 A.S.T.M 标准而设计的,用于测量硅单晶的非平衡少数载流子寿命。
P型4H-SiC少数载流子寿命的研究高冬美;陆绮荣;韦艳冰;黄彬【摘要】为了更好地了解P型4H-SiC的电学特性,评价其晶体质量,利用激光和微波技术作为非接触、非破坏性测量半导体特性的一种工具,详细描述了该测试方法和实验装置,讨论了高温退火前后晶片中少数载流子寿命的变化,并用LabVIEW对测试数据进行了拟合.结果表明:高温退火能提高载流子寿命,并且实验数据与拟合结果较符合.说明了微波光电导衰减法(μ-PCD)是一种测试少子寿命的快速、有效方法,对研究半导体材料性能具有重要意义;同时,研究高温退火条件下少子寿命的变化,对提高其材料的电性能也具有重要意义.%To better understand the P-type 4H-SiC electrical properties and evaluate the crystal qualities, laser and microwave techniques were studied as tools for non-conductive and nondestructive characterization for semiconductors, and the testing methods and experimental equipment were also described in detail. The lifetime changes of minority carrier before and after annealing were discussed, and the testing data were fitted by Lab VIEW. The results show that high-temperature annealing can increase the minority carrier lifetime of the crystal, and the experimental data and fitting results are in good agreement. Therefore, microwave photoconductive decay method is convenient and efficient for measuring minority carrier lifetime, which is significant to examine the properties of SiC materials. The study of carrier lifetime change under high -temperature annealing is also significant to improve the electrical properties of silicon carbide materials.【期刊名称】《中国测试》【年(卷),期】2012(038)001【总页数】3页(P19-21)【关键词】半导体技术;少子寿命;微波光电导衰减;高温退火;LabVIEW 系统【作者】高冬美;陆绮荣;韦艳冰;黄彬【作者单位】桂林理工大学机械与控制工程学院,广西桂林541004;桂林理工大学现代教育技术中心,广西桂林541004;桂林理工大学机械与控制工程学院,广西桂林541004;桂林理工大学机械与控制工程学院,广西桂林541004【正文语种】中文【中图分类】O472;TM930.1140 引言由于其突出的化学和热稳定性,优良的热电导率和高击穿场,碳化硅突破了以硅为基础的技术理论局限性,已成为高功率微波器件和高压开关设备的重要物质基础。
一、实验目的1. 了解光电导法测试少数载流子寿命的原理。
2. 熟练掌握LTX2高频光电导少数载流子寿命测试仪的使用方法。
3. 测量非平衡载流子的寿命。
二、实验原理少子寿命是指半导体材料中少数载流子的平均生存时间。
在半导体器件中,少数载流子的寿命对器件的性能具有重要影响。
光电导衰减法是测量少数载流子寿命的一种常用方法。
其原理是在样品上施加一定频率的高频电场,使样品中的载流子产生振荡,从而产生光电导现象。
通过测量光电导衰减曲线,可以计算出少数载流子的寿命。
三、实验仪器与材料1. 仪器:LTX2高频光电导少数载流子寿命测试仪、样品测试夹具、示波器、信号发生器、频率计、稳压电源等。
2. 材料:样品(如硅单晶、锗单晶等)、光注入源、腐蚀液、钝化液等。
四、实验步骤1. 准备样品:将样品进行清洗、切割、抛光等处理,使其表面光滑、平整。
2. 设置实验参数:根据样品类型和测试要求,设置合适的测试频率、测试时间等参数。
3. 连接仪器:将样品夹具、信号发生器、示波器、频率计、稳压电源等仪器连接好,确保连接正确、牢固。
4. 光注入:使用光注入源对样品进行光注入,产生非平衡载流子。
5. 测量光电导衰减曲线:打开测试仪,记录光电导衰减曲线。
6. 数据处理:对光电导衰减曲线进行拟合,计算少数载流子的寿命。
五、实验结果与分析1. 光电导衰减曲线:实验测得的光电导衰减曲线如图1所示。
图1 光电导衰减曲线2. 少子寿命计算:根据光电导衰减曲线,拟合得到少数载流子的寿命为5.6×10^-6 s。
3. 影响因素分析:(1)样品材料:不同材料的样品,其少子寿命不同。
例如,硅单晶的少子寿命一般比锗单晶长。
(2)样品制备:样品的制备过程对少子寿命有较大影响。
如样品表面粗糙度、杂质浓度等都会影响少子寿命。
(3)光注入强度:光注入强度越大,产生的非平衡载流子越多,从而影响少子寿命。
(4)测试参数:测试频率、测试时间等参数对少子寿命的测量结果有一定影响。
少子寿命是半导体材料和器件的重要参数。
它直接反映了材料的质量和器件特性。
能够准确的得到这个参数,对于半导体器件制造具有重要意义。
少子,即少数载流子,是半导体物理的概念。
它相对于多子而言。
半导体材料中有电子和空穴两种载流子。
如果在半导体材料中某种载流子占少数,导电中起到次要作用,则称它为少子。
如,在N型半导体中,空穴是少数载流子,电子是多数载流子;在P型半导体中,空穴是多数载流子,电子是少数载流子。
多子和少子的形成:五价元素的原子有五个价电子,当它顶替晶格中的四价硅原子时,每个五价元素原子中的四个价电子与周围四个硅原子以共价键形式相结合,而余下的一个就不受共价键束缚,它在室温时所获得的热能足以便它挣脱原子核的吸引而变成自由电子。
出于该电子不是共价键中的价电子,因而不会同时产生空穴。
而对于每个五价元素原子,尽管它释放出一个自由电子后变成带一个电子电荷量的正离子,但它束缚在晶格中,不能象载流子那样起导电作用。
这样,与本征激发浓度相比,N型半导体中自由电子浓度大大增加了,而空穴因与自由电子相遇而复合的机会增大,其浓度反而更小了。
少子浓度主要由本征激发决定,所以受温度影响较大。
香港永先单晶少子寿命测试仪>> 单晶少子寿命测试仪编辑本段产品名称LT-2单晶少子寿命测试仪编辑本段产品简介少数载流子寿命(简称少子寿命)是半导体材料的一项重要参数,它对半导体器件的性能、太阳能电池的效率都有重要的影响.我们采用微波反射光电导衰减法研制了一台半导体材料少子寿命测试仪,本文将对测试仪的实验装置、测试原理及程序计算进行了较详细的介绍,并与国外同类产品的测试进行比较,结果表明本测试仪测试结果准确、重复性高,适合少子寿命的实验室研究和工业在线测试. 技术参数:测试单晶电阻率范围>2Ω.cm 少子寿命测试范围10μS~5000μS 配备光源类型波长:1.09μm;余辉<1 μS;闪光频率为:20~30次/秒;闪光频率为:20~30次/秒;高频振荡源用石英谐振器,振荡频率:30MHz 前置放大器放大倍数约25,频宽2 Hz-1 MHz 仪器测量重复误差<±20%测量方式采用对标准曲线读数方式仪器消耗功率<25W 仪器工作条件温度:10-35℃、湿度< 80%、使用电源:AC 220V,50Hz 可测单晶尺寸断面竖测:φ25mm—150mm;L 2mm—500mm;纵向卧测:φ25mm—150mm;L 50mm—800mm;配用示波器频宽0—20MHz;电压灵敏:10mV/cm;LT-2型单晶少子寿命测试仪是参考美国A.S.T.M 标准而设计的,用于测量硅单晶的非平衡少数载流子寿命。
关于少数载流子寿命的理解
对于前文所提到少数载流子,关于这一概念将在本端坐详细介绍。
少数载流子寿命简称为少子寿命,其物理意义是:在一定温度下,处于热平衡的半导体中,电子和空穴数目是一定的,这些载流子叫平衡载流子,用电能、光能或其他方法,使半导体产生除原平衡载流子之外,还产生了多余的载流子(叫做过剩载流子或非平衡载流,这种现象叫注入。
这些过剩载流子从注入到复合而消失经历的时间,用它的统计平均值叫少子寿命。
直观的少子寿命定义是:稳定地向半导体注入过剩少子,从停止注入起,它的浓度因复合而减少到它的起始值的1/e=0. 368时所需时间。
半导体中某些杂质、晶格缺陷、表面缺陷称为复合中心,意即能促进复合作用,这种复合中心越多,少子寿命就越短,为了提高开关速度,采用在硅中掺入少量金(Au)、铂<Pt>作为复合中心。
以降低少子寿命.此外,采用快中子辐照、低能电子辐照(<5Mev)、高能电子辐照(12Mev),同样能降低少子寿命,减少开关时间。
采用高能电子辐照,器件的漏电流比掺金的器件小得多,通态压降比采用低能电子辐照方法的还低。
国际上,近年又提出质子辐照技术,成功地应用于5000V级GTO晶闸管制造工艺中。
复合中心(Recombination centre)复合中心是半导体中能够促进(即电子、空穴成对消失)的一类杂质或缺陷。
复合中心的能级是处在禁带中较深的位置(即靠近禁带中央),故复合中心杂质往往又称为深能级杂质。
复合中心的主要作用是促进载流子复合、从而降低。
这是由于复合中心对于电子和空穴都具有差不多大小的俘获几率的缘故。
为了控制半导体少数载流子的寿命,有时(例如在高速开关器件中)需要有意掺入起复合中心作用的杂质;一般用作为复合中心的杂质都是重金属元素,使用最多的Au和Pt。
复合中心的作用机理通过复合中心的复合是一种过程,这种复合过程是决定Si、Ge等间接能带结构半导体中少数载流子寿命的基本过程。
而复合中心杂质往往都是一些原子半径较小的金属元素,很容易进入半导体中去;故为了保证少数载流子具有足够长的寿命,就应该在制作器件的工艺过程中特别注意清洁度,以确保不让复合中心杂质造成污染。
半导体表面本身就是一种大缺陷,故半导体器件和集成电路在制作好之后,需要对器表面进行很好的保护处理,以减弱中心的影响,这实际上也就是所谓表面钝化技术的主要目的之一。
复合中心所引起的间接复合过程,通常要比导带与价带之间的直接复合过程慢得多,这是由于复合过程既需要满足能量守恒、也需要满足动量守恒的缘故。
对于直接能带半导体(如GaAs),其少数载流子寿命主要决定于直接复合过程,所以这种半导体的少数载流子寿命本来就很短。
而Si、Ge等中少数载流子的直接复合寿命较长(因为导带底与价带顶不在Brillouin区的相同点上),则寿命主要决定于间接复合过程,故与复合中心浓度的关系很大。
与另外两类重要的杂质、缺陷中心的区别(1)陷阱中心~这也是一种深能级的杂质或缺陷。
陷阱中心的特点就是俘获一种载流子的作用特别强,而俘获另一种载流子的作用特别弱,则陷阱中心具有存储一种载流子的作用。
例如电子陷阱就起着存储电子的作用,空穴陷阱就起着存储空穴的作用。
复合中心(Recombination centre)复合中心是半导体中能够促进非平衡载流子复合(即电子、空穴成对消失)的一类杂质或缺陷。
复合中心的能级是处在禁带中较深的位置(即靠近禁带中央),故复合中心杂质往往又称为深能级杂质。
复合中心的主要作用是促进载流子复合、从而降低少数载流子寿命。
这是由于复合中心对于电子和空穴都具有差不多大小的俘获几率的缘故。
为了控制半导体少数载流子的寿命,有时(例如在高速开关器件中)需要有意掺入起复合中心作用的杂质;一般用作为复合中心的杂质都是重金属元素,使用最多的Au和Pt。
编辑本段复合中心的作用机理通过复合中心的复合是一种间接复合过程,这种复合过程是决定Si、Ge 等间接能带结构半导体中少数载流子寿命的基本过程。
而复合中心杂质往往都是一些原子半径较小的金属元素,很容易进入半导体中去;故为了保证少数载流子具有足够长的寿命,就应该在制作器件的工艺过程中特别注意清洁度,以确保不让复合中心杂质造成污染。
半导体表面本身就是一种大缺陷,故半导体器件和集成电路在制作好之后,需要对器表面进行很好的保护处理,以减弱表面复合中心的影响,这实际上也就是所谓表面钝化技术的主要目的之一。
复合中心所引起的间接复合过程,通常要比导带与价带之间的直接复合过程慢得多,这是由于复合过程既需要满足能量守恒、也需要满足动量守恒的缘故。
对于直接能带半导体(如GaAs),其少数载流子寿命主要决定于直接复合过程,所以这种半导体的少数载流子寿命本来就很短。
而Si、Ge等中少数载流子的直接复合寿命较长(因为导带底与价带顶不在Brillouin区的相同点上),则寿命主要决定于间接复合过程,故与复合中心浓度的关系很大。
编辑本段与另外两类重要的杂质、缺陷中心的区别(1)陷阱中心~这也是一种深能级的杂质或缺陷。
陷阱中心的特点就是俘获一种载流子的作用特别强,而俘获另一种载流子的作用特别弱,则陷阱中心具有存储一种载流子的作用。
晶科硅棒少子寿命全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:晶科硅棒的少子寿命是指晶硅中自由载流子的寿命,也可以理解为载流子在材料中存在的时间。
少子寿命长短直接影响光伏电池的发电效率和性能。
提高晶科硅棒的少子寿命可以有效提高太阳能电池的转换效率,延长电池的使用寿命,降低制造成本,促进光伏产业的发展。
那么,如何提高晶科硅棒的少子寿命呢?要从材料的制备工艺和质量控制入手。
晶科硅棒的生产过程中,杂质的引入是导致少子寿命降低的主要原因之一。
在材料的制备过程中,要严格控制材料的纯度和晶体结构,减少杂质的含量,提高材料的质量。
要优化晶科硅棒的表面处理工艺,减少表面缺陷和氧化层对载流子寿命的影响。
通过优化表面处理工艺,可以降低晶科硅棒表面的复合速率,延长少子在材料中存在的时间。
还可以采用退火等方法对晶科硅棒进行后处理,改善材料的电学性能,提高载流子的寿命。
除了从材料的制备和处理入手,还可以通过对太阳能电池的结构和工艺进行优化,提高晶科硅棒的少子寿命。
采用双面结构的太阳能电池可以有效减少晶科硅棒表面的缺陷,提高光生载流子的抽运效率,从而延长载流子在材料中存在的时间。
优化光栅电极的设计和工艺,减小电极与晶科硅棒的接触电阻,提高太阳能电池的光电转换效率,进一步延长电池的使用寿命。
还可以采用一些新型材料和技术来提高晶科硅棒的少子寿命。
采用浅硫化方法可以形成硫化铜硒薄膜,通过制备硫化铜硒薄膜与晶科硅棒的异质结,可以有效提高载流子的寿命。
还可以通过引入掺杂元素或应变场等方法来调控晶科硅棒的能带结构,提高载流子的寿命。
通过引入新型材料和技术,可以有效提高晶科硅棒的少子寿命,进一步提高光伏电池的性能和效率。
第二篇示例:晶科硅棒少子寿命是指晶体硅棒中的少子在不同电场条件下的寿命,这一参数对于半导体材料的品质和性能具有非常重要的意义。
在半导体器件的制造过程中,经常需要对晶体硅材料进行掺杂和控制电场,因此对晶体硅材料中的少子寿命的研究是至关重要的。
硅片电阻率集中度和少子寿命硅片的电阻率集中度和少子寿命是两个与材料和器件性能密切相关的参数。
一、硅片的电阻率集中度:电阻率是材料的一个重要参数,表示了材料中电流通过的难易程度。
硅片的电阻率集中度指的是硅片内部电阻率的均匀性或一致性。
硅片的电阻率集中度对于集成电路的性能具有重要影响。
如果硅片的电阻率集中度较低,电流流过硅片时会出现不均匀的现象,导致器件工作不稳定,信号失真等问题。
因此,为了保证器件的性能稳定和一致性,硅片的电阻率集中度应该尽可能高。
硅片的电阻率集中度主要受到以下因素的影响:1.材料纯度:硅片的纯度越高,杂质含量越低,电阻率集中度就越好。
2.材料晶粒结构:硅片的晶粒结构也会影响电阻率集中度。
晶粒结构均匀、无缺陷的硅片具有更好的电阻率集中度。
3.制备工艺:硅片的制备工艺也会对电阻率集中度产生影响。
优质的制备工艺可以减少硅片内部的不均匀性,提高电阻率集中度。
二、硅片的少子寿命:少子寿命是指在半导体材料中的载流子的平均存活时间。
对于硅片来说,主要有自由电子和空穴两种载流子。
少子寿命是影响半导体器件性能的重要参数,它决定了器件的速度、灵敏度和噪声等特性。
更长的少子寿命可以提高器件的工作速度,减小电流陷阱的效应,提高信号传输的可靠性。
硅片的少子寿命受到以下因素的影响:1.掺杂浓度:掺杂浓度越高,少子寿命越短。
2.杂质浓度:硅片中的杂质浓度越低,少子寿命越长。
3.温度:温度升高会导致载流子的散射增加,从而缩短少子寿命。
4.辐射损伤:辐射会造成硅片中点缺陷的形成,进而影响少子寿命。
总结:硅片的电阻率集中度和少子寿命是两个重要的材料参数,对半导体器件的性能有直接影响。
为了提高器件性能的稳定性和可靠性,需要保证硅片的电阻率集中度高且少子寿命长。
控制材料的纯度、晶粒结构和制备工艺等因素,可以优化硅片的电阻率集中度;而控制掺杂、杂质浓度、温度和辐射损伤等因素,可以改善硅片的少子寿命。
这些影响因素之间相互关联,需要在工艺上加以综合考虑和优化。
还原装置安全技术操作规程受控状态:目录1 范围 (1)2 引用标准 (1)3 术语和定义 (1)3.1爆炸极限 (1)3.2闪爆 (1)3.3危险化学品 (2)3.4预案 (2)3.5应急救援 (2)3.7载流子 (2)3.8多数载流子(多子) (2)3.9少数载流子(少子) (2)3.10载流子寿命 (2)3.11少数载流子寿命(少子寿命) (3)3.12本征半导体 (3)3.13 N型半导体 (3)3.14 P型半导体 (3)3.15受主、施主杂质 (4)3.16多晶硅 (4)3.17电阻、电阻率 (4)3.18基磷、基硼 (4)3.19配比 (4)3.20还原炉电单耗 (4)3.21平均沉积速度 (4)3.22晶体生长 (4)3.23硅棒的生长周期 (4)3.24单位沉积速率 (4)3.25一次实收率 (5)3.26单程消耗 (5)3.27三氯氢硅单耗 (5)3.28氧化夹层 (5)3.29温度圈、温度夹层 (5)3.30无定形硅 (5)3.31免洗料、非免洗料 (5)3.32珊瑚料、正料 (5)3.33熔焦料 (5)3.34还原炉雾化 (6)5 装置概况 (6)5.1装置简介 (6)5.2工艺原理及简图(PID) (6)5.3装置管路仪表流程简图 (8)5.4装置平面布置图 (8)5.5污染物主要排放部位和排放的主要污染物 (8)5.6事故监测、防护及消火设施布置图 (8)6 主要工艺条件及控制指标 (9)6.1工艺指标 (9)6.2控制指标 (13)6.3仪表与自控 (14)7 设备规格及技术要求 (18)7.1设备规格明细表 (18)7.2主要设备结构示意图 (22)8 工作职责 (24)8.1还原班长的岗位职责 (24)8.2还原内操的岗位职责 (26)8.3还原外操的岗位职责 (27)8.4装拆炉班长的岗位职责 (28)8.5装拆炉工的岗位职责 (29)9 还原装置操作 (30)9.1装置开车 (30)9.2装置停车 (38)9.3工艺操作(单元操作) (45)9.4水泵的操作与维护 (49)9.5装拆炉操作 (50)9.6钟罩清洗操作 (56)9.7中央吸尘系统的操作 (58)10 异常及事故处理 (64)10.1概述 (64)10.2异常的预防及处理 (64)10.3单个系统故障(如某泵跳停) (67)10.4装置动力电源断电 (68)10.5危化品泄漏 (69)10.6泄漏引起着火、闪爆等 (70)10.7上下游装置故障等 (70)10.8蒸汽停供的处理预案 (71)10.9DCS故障 (71)10.10现场各气动阀断电或断气 (72)10.11火灾、爆炸事故 (72)10.12装拆炉过程中的异常及处理 (73)10.13钟罩清洗过程中的异常及处理 (73)10.14中央吸尘系统故障及处理 (76)10.15处理事故过程出现人员伤亡的救治 (76)10.16人员疏散方案 (77)10.17现场保护与现场洗消 (78)10.18应急救援保障 (78)11 检查与考核 (78)11.1检查 (78)11.2考核 (79)12 表格与记录 (79)13 附录 (79)1 范围本规程适用于还原装置的操作工作。
准稳态光电导衰减法(QSSPC)和微波光电导衰减法(MWPCD)的比较?QSSPC方法优越于其他测试寿命方法的一个重要之处在于它能够在大范围光强变化区间内对过剩载流子进行绝对测量,同时可以结合 SRH模型,得出各种复合寿命,如体内缺陷复合中心引起的少子复合寿命、表面复合速度等随着载流子浓度的变化关系。
MWPCD方法测试的信号是一个微分信号,而QSSPC方法能够测试少子寿命的真实值,MWPCD在加偏置光的情况下,结合理论计算可以得出少子寿命随着过剩载流子的变化曲线,而QSSPC直接就能够测得过剩载流子浓度,因此可以直接得出少子寿命与过剩载流子浓度的关系曲线,并且得到PN结的暗饱和电流密度;MWPCD由于使用的脉冲激光的光斑可以做到几个到十几个,甚至更小的尺寸,在照射过程中,只有这个尺寸范围的区域才会被激发产生光生载流子,也就是得到的结果是局域区域的差额寿命值,这对于寿命分布不均匀的样品来说,结果并不具备代表性。
少子寿命测试仪一款功能强大的少子寿命测试仪,不仅适用于硅片少子寿命的测量,更适用于硅棒、硅芯、检磷棒、检硼棒、籽晶等多种不规则形状硅少子寿命的测量。
少子测试量程从1μs 到6000μs,硅料电阻率下限达0.1Ω.cm(可扩展至0.01Ω.cm)。
测试过程全程动态曲线监控,少子寿命测量可灵敏地反映单晶体重金属污染及陷阱效应表面复合效应等缺陷情况,是原生多晶硅料及半导体及太阳能拉晶企业不可多得少子寿命测量仪器。
少子,即少数载流子,是半导体物理的概念。
它相对于多子而言。
半导体材料中有电子和空穴两种载流子。
如果在半导体材料中某种载流子占少数,导电中起到次要作用,则称它为少子。
如,在N型半导体中,空穴是少数载流子,电子是多数载流子;在P型半导体中,空穴是多数载流子,电子是少数载流子。
多子和少子的形成:五价元素的原子有五个价电子,当它顶替晶格中的四价硅原子时,每个五价元素原子中的四个价电子与周围四个硅原子以共价键形式相结合,而余下的一个就不受共价键束缚,它在室温时所获得的热能足以便它挣脱原子核的吸引而变成自由电子。
基于微波光电导衰退法的新型少子寿命测量仪张浩;陈长缨;何璇【摘要】A new lifetime measurement instrument for minority carrier of semiconductor is proposed based on the traditional microwave photoconductivity decay technique. By adding the frequency shifter and mixer to make modulation and demodulation to the high-frequency microwave detecting signal, the low-frequency signal containing the information about the concentration of minority carder is obtained. The basic principle of measurement instrument is introduced, the structure is designed, the principle and parameter selections of microwave source, laser, frequency shifter and mixer inside the instrument are discussed respectively. Experiments show that the resultant waveform is consistent with the expected waveform, confirming the feasibility of the measurement instrument. The new measurement instrument keep thenon-contact and non-destructive advantages of traditional method, and reduce the performance requirement for the detecting devices, improves the signal to noise ratio.%本文在传统微波光电导衰退法的基础上,提出了一种可用于测量半导体少数载流子寿命的新型少子寿命测量仪。
半导体材料和器件少子寿命测试实验讲义一、 实验目的:少子寿命是决定半导体器件工作特性的重要参数,材料中的缺陷和杂质对器件特性的影响在许多方面是通过对少子寿命的影响反映出来的。
因此,在材料、器件的设计制造中,对少子寿命的测试显得非常有必要。
本实验开设的目的是让学生掌握少子寿命的基本概念,学习半导体的少子寿命测试方法,动手测试少子寿命,从而增加学生的知识面,为物理理论和物理实验结合找到合适的实践平台。
二、 少子寿命的概念和原理§2.1少子寿命的基本概念在非零温度下,半导体中电子-空穴对的产生与复合随时都在发生,只不过在热平衡状态下,单位时间里产生与复合的电子-空穴对数相等,电子与空穴各自稳定地保持其热平衡密度不变而已。
但是,任何能够在此基础上增加或减少载流子数目(无论是成对地,还是不成对地)的外界激励都会破坏这个平衡,使载流子的密度分布偏离平衡状态。
当这个激励条件条件稳定下来之后,半导体中的载流子密度即相对于其热平衡密度获得一稳定增量(可正可负)。
此增量被称为非平衡载流子密度或额外载流子密度,对电子和空穴分别用n ∆和p ∆表示。
额外载流子密度与这个稳定激励在单位时间、单位体积半导体中产生(或抽取)的载流子数目具有正比例关系,即:n ∆=n τG, p ∆=p τG (2.1)式(2.1)中,G 代表产生(抽取)率,一般情况下,半导体中的额外载流子密度小于多数载流子密度,但远大于少数载流子密度。
因此,额外载流子的注入或抽取对少数载流子密度的影响最大,热平衡状态的恢复主要是少数载流子热平衡密度的恢复,所以n τ和p τ被称为少子寿命。
使半导体中载流子密度偏离平衡状态的外界刺激被取消之后,额外增加的载流子会很快通过复合而消失,被抽走的载流子会很快通过产生而回归,使载流子密度恢复到热平衡值。
恢复过程中,额外载流子密度随时间的变化表示为:n ∆(t)= n ∆(0) /n t e τ-,p ∆(t)= p ∆(0) /pt eτ- (2.2)式(2.2)表明,在这个过程进行到n τ或p τ时刻,剩下的额外载流子密度仅有其稳定激励时的1/e (常数e ≈2.73)。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
少子寿命是半导体材料和器件的重要参数。
它直接反映了材料的质量和器件特性。
能够准确的得到这个参数,对于半导体器件制造具有重要意义。
少子,即少数载流子,是半导体物理的概念。
它相对于多子而言。
半导体材料中有电子和空穴两种载流子。
如果在半导体材料中某种载流子占少数,导电中起到次要作用,则称它为少子。
如,在N型半导体中,空穴是少数载流子,电子是多数载流子;在P型半导体中,空穴是多数载流子,电子是少数载流子。
多子和少子的形成:五价元素的原子有五个价电子,当它顶替晶格中的四价硅原子时,每个五价元素原子中的四个价电子与周围四个硅原子以共价键形式相结合,而余下的一个就不受共价键束缚,它在室温时所获得的热能足以便它挣脱原子核的吸引而变成自由电子。
出于该电子不是共价键中的价电子,因而不会同时产生空穴。
而对于每个五价元素原子,尽管它释放出一个自由电子后变成带一个电子电荷量的正离子,但它束缚在晶格中,不能象载流子那样起导电作用。
这样,与本征激发浓度相比,N型半导体中自由电子浓度大大增加了,而空穴因与自由电子相遇而复合的机会增大,其浓度反而更小了。
少子浓度主要由本征激发决定,所以受温度影响较大。
香港永先单晶少子寿命测试仪>> 单晶少子寿命测试仪
编辑本段产品名称
LT-2单晶少子寿命测试仪
编辑本段产品简介
少数载流子寿命(简称少子寿命)是半导体材料的一项重要参数,它对半导体器件的性能、太阳能电池的效率都有重要的影响.我们采用微波反射光电导衰减法研制了一台半导体材料少子寿命测试仪,本文将对测试仪的实验装置、测试原理及程序计算进行了较详细的介绍,并与国外同类产品的测试进行比较,结果表明本测试仪测试结果准确、重复性高,适合少子寿命的实验室研究和工业在线测试. 技术参数:测试单晶电阻率范围>2Ω.cm 少子寿命测试范围10μS~5000μS 配备光源类型波长:1.09μm;余辉<1 μS;闪光频率为:20~30次/秒;闪光频率为:20~30次/秒;高频振荡源用石英谐振器,振荡频率:30MHz 前置放大器放大倍数约25,频宽2 Hz-1 MHz 仪器测量重复误差<±20%测量方式采用对标准曲线读数方式仪器消耗功率<25W 仪器工作条件温度:10-35℃、湿度< 80%、使用电源:AC 220V,50Hz 可测单晶尺寸断面竖测:φ25mm—150mm;L 2mm—500mm;纵向卧测:φ25mm—150mm;L 50mm—800mm;配用示波器频宽0—20MHz;电压灵敏:10mV/cm;LT-2型单晶少子寿命测试仪是参考美国A.S.T.M 标准而设计的,用于测量硅单晶的非平衡少数载流子寿命。
半导体材料的少数载流子寿命测量,是半导体的常规测试项目之一。
本仪器灵敏度较高,配备有红外光源,可测量包括集成电路级硅单晶在内的各种类型硅单晶,以及经热处理后寿命骤降的硅单晶、多晶磷检棒的寿命测量等。
本仪器根据国际通用方法高频光电导衰退法的原理设计,由稳压电源、高频源、检波放大器,特制的InGaAsp/InP红外光源及样品台共五部份组成。
采用印刷电路和高频接插连接。
整机结构紧凑、测量数据可靠。
um(微米)是长度单位,是指少子的扩散长度;少子寿命的单位是us(微秒)
少子扩散长度和少子寿命基本上是等同的,一个是指能“跑多远”,一个是指能“活多久”,表述不同而已
少子寿命是越大越好,就目前的太阳能级硅来说能有5us已经不错了,如果太低(如小于1us)
将严重影响电池效率。
现在太阳能企业要求越来越高,多晶要求大于2,单晶要求大于10。
处于热平衡状态下的半导体,在一定温度下,载流子的浓度是一定的,称为平衡载流子浓度, 如果对半导体施加外界作用,破坏了热平衡的条件,称为非平衡状态。
比平衡状态多出来的这部分载流子称为非平衡载流子。
非平衡载流子分为非平衡多数载流子和非平衡少数载流子, 对于n型半导体材料,多出来的电子就是非平衡多数载流子,空穴则是非平衡少数载流子。
对p型半导体材料则相反, 产生非平衡载流子的外界作用撤除以后,它们要逐渐衰减以致消失,最后载流子浓度恢复到平衡时的值, 非平衡少数载流子的平均生存时间称为非平衡少数载流子的寿命,简称少子寿命。
单晶硅棒的主要技术参数:
单晶硅棒的主要技术参数
型号P型或N型电阻率0.0001ohm.cm-100ohm.cm 晶向<111><100>电阻率均匀性<25%
位错密度无位错碳含量<1ppma
OISF密度<500cm2氧含量根据客户要求
其中电阻率、OISF密度、以及碳含量是衡量单晶硅棒等级的关键参数。
这些参数在单晶成型后即定型,无法在此后的加工中进行改变。
测试项目测试方法
电阻率用四探针法
碳含量利用红外分光光度计进行检测
OISF密度利用氧化诱生法在高温、高洁净的炉管中氧化,再经过腐蚀后观察其密度进行报数。
感谢网友Zhao_cao的投稿。