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WT-2000中文说明

WT-2000

中文说明

WT-2000中文说明

一．简介:

可选功能：

μ-PCD 无接触测量少子寿命

LBIC 光诱导电流，反射率，计算电池内外量子效率

SHR 无接触测试方块电阻

RES 涡流法无接触测试电阻率

P/N 无接触型号测试THCKNESS 电容法测试晶片厚度设备概述：

两台工控电脑,其中一台是DOS操作系统，主要负责测量数据的处理，机器动作的控制与监控，并与另一台电脑通讯。另一台电脑是WINDOWS操作系统，wintau32操作软件被安装在此。2．测试台，用来测试样品，各个功能可以集成到一个探头上，客户可根据需要来选择不同的功能。

二．原理：

少子寿命测试原理

微波光电导衰退法(Microwavephotoconductivitydecay)测试少子寿命，主要包括激光注入产生电子-空穴对和微波探测信号的变化这两个过程。904nm的激光注入（对于硅，注入深度大约为30um）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，电导率随时间指数衰减，这一趋势间接反映少数载流子的衰减趋势，从而通过微波探测电导率随时间变化的趋势就可以得到少数载流子的寿命。

μ-PCD测试的是少子有效寿命，它受两个因素影响：体寿命和表面寿命。测试的少子寿命可由下式表示：

1

τmeas

= 1

τbulk

+

dτdiff

d

1

+τsurf

………（1）

式中：τ

diff=

d2

π

πD

n,p

τsurf=2S

τdiff为少子从样品体内扩散到表面所需时间；τsurf为由于样品表面复合产生的表面寿命；τmeas为样品的测

试寿命；d为样品厚度；Dn，Dp分别为电子和空穴的扩散系数；S为表面复合速度。

图1：不同的表面复合速率下，体寿命和测试寿命的关系

由式（1）可知，表面寿命对测试寿命有很大影响，使其偏离体寿命，图1是体寿命与测试寿命的关系。

在样品厚度一定的情况下，即扩散寿命一定，如果表面复合速率很大，则在测试高体寿命样品时，测试寿命值与体寿命值就会偏差很大；而对于低体寿命的样品，不会使少子寿命降低很多。因此我们需对样品表面进行钝化，降低样品的表面复合速率。从图1我们可以看到，对于表面复合速率S为1cm/s，或10cm/s的样品，即使在1000μs数量级的体寿命，测试寿命还是与体寿命偏差很小。即当样品的表面复合速率为10cm/s或更小的情况下，对于1000μs数量级高体寿命的样品，测试寿命也能用来表示体寿命。

LBIC原理

WT-2000的LBIC是对表面光电压应用的发展，测量头包括4个光斑直径为100um的激光器，该系统能测量电池片的反射率，诱导电流，并计算出量子效率和扩散长度，量子效率和扩散长度能反映出电池的质量。

图2：硬件设置

为测量电池的电流，样品的背面用金属台面连接，正面有个金属探针与主电极接触。

反射率测量：

电池片的反射包括直反射和漫反射，反射信号通过积分球收集，最终计算出反射率。

诱导电流的测量：

激光有一部分被反射，另外一部分被电池吸收，形成电流。

IQE和QE计算：

IQE=Ielectron/Iphoton(1-R) QE=

LBIC校正

Ielectron/Iphoton其中R为反射率。

光通量，直反射和漫反射要被正确的校正，校正应该一年一次

光通量（Flux）校正

有一个内置的光电检测器，通过选择Recorder下得Calibrate/Flux菜单。LBIC头将移动校正每种激光

直反射（directreflectance）校正

用抛光片（赠送）来进行直反射校正，并且有一个黑色参考块(系统自带)应该放置在系统底端指定的位置，点击Calibrate/directreflection并且依次输入四种激光器常数(constantamplitude)为34，输入四种激光的偏差（offset）为0。之后，直反射将自动校正。

漫反射(scatteredrelectance)校正

黑色参考块和在机器左边固定的倾斜的样品被用在在漫反射的校正中。反射的常数都已被定义,点击Calibrate/scatteredreflection，依次点击OK即可自动校正。

SHR技术的基本原理：

SHR探头在中心有一个激光源，紧跟着有两个同心圆环形电容电极，激光的频率能被调整。激光注入产生电子空穴，np或pn结构的电场将电子空穴分离，将产生表面势，表面势反映了SHR信号并且它能向横向扩散，内外探头获取表面势。材料的方块电阻通过在两个电容电极测量电势的比率计算。

SHR校准：

图3：SHR测量原理

由于SH