T CASAS 026—2023 碳化硅少数载流子寿命测定微波光电导衰减法.pdfVIP

ICS29.045

CCSH80/84

团体标准

T/CASAS026—2023

碳化硅少数载流子寿命测定

微波光电导衰减法

Testmethodforminoritycarrierlifetimeinsiliconcarbide—

microwavephotoconductivedecay

版本：V01.00

2023-06-19发布2023-06-19实施

第三代半导体产业技术创新战略联盟发布

目次

前言III

引言IV

1范围1

2规范性引用文件1

3术语和定义1

4方法原理1

5干扰因素3

6仪器设备3

7试样4

8测试环境4

9测试注意事项4

仪器校准4

测量点分布4

10全片扫描4

11试验报告4

参考文献5

碳化硅少数载流子寿命测定微波光电导衰减法

1范围

本文件描述了用微波光电导法测定碳化硅少数载流子寿命的方法。

本文件适用于少数载流子寿命为20ns～200μs的碳化硅晶片的寿命测定及质量评价。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T14264半导体材料术语

3术语和定义

GB/T14264中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

少数载流子寿命minoritycarrierlifetime

τ

μs

半导体材料中非平衡载流子因复合其浓度降为1/e的时间。

4方法原理

光电导是对非平衡载流子数量的直接测量，并且该方法已被用作硅（Si）中载流子寿命测量的标准

技术。用于测量的电磁波通常使用微波，这种方法称为微波光电导衰减（μPCD）测量。

本文件采用微波光电导衰减（μPCD-microwavephotoconductivitydecay）法，对碳化硅晶片的少

子寿命进行快速、无接触、无损伤测量。本文件使用特定波长的激光（349nm）激发碳化硅晶片产生电

子-空穴对，导致样品电导率的增加，当撤去外界光注入时，电导率随时间呈指数衰减，这一趋势间接

反映了非平衡少数载流子数量的衰减趋势。

图1微波光电导法工作原理示意图

由于微波信号的变化量正比于电导率的变化量，从而可以通过探测微波反射信号来探测电导率的

变化，得到样品的载流子寿命。图1为微波光电导法工作原理示意图。测得的少数载流子寿命可由下式

表示：

111

=+·····································································(1)

SRHother

式中：

——为样品测得的有效少数载流子寿命；

SRH——为由复合中心控制的SRH寿命；

other——为由其他复合过程控制的载流子寿命，例如表面复合、衬底中的复合、俄歇复合和扩

展缺陷的复合。

采用微波光电导设备（激光波长349nm，频率26GHz）