업그레이드된 레이저 E-PCD 기술을 이용한 단결정 실리콘 잉곳의 캐리어 수명 측정

광전도 감쇠(PCD) 기법은 실리콘 잉곳의 캐리어 수명 특성화를 위한 표준 특성화 기술입니다. 본 연구에서는 레이저 여기 특성의 영향에 초점을 맞춰 단색광을 사용하는 와전류 PCD 기술의 정밀도를 분석했습니다. PCD 측정 시뮬레이션 결과, 측정된 수명과 주입 수준에서 표면 재결합의 영향은 레이저 여기 광원의 파장과 펄스 지속 시간에 크게 영향을 받는 것으로 나타났습니다. 캐리어 프로파일의 시간 변화도 고려하여 1050~1070nm 범위가 최적의 파장 영역으로 확인되었습니다. 기존의 980nm 레이저와 보다 최적에 가까운 1064nm 레이저를 사용한 와전류 감지 PCD(e-PCD) 측정을 실험적으로 그리고 세부적으로 시뮬레이션을 통해 상세히 비교하였습니다. 주입 수준에 의존하지 않는 수명 모델에서는 유효 수명이 일정 시간 내에 벌크 수명으로 점근적으로 수렴하며, 두 레이저 광원 모두 실험적으로 확인된 바와 같이 정확한 결과를 제공합니다. 그러나 캐리어 수명이 주입 수준에 따라 크게 달라지는 경우 서로 다른 레이저를 사용하여 기록된 점근 수명 간의 뚜렷한 차이가 관찰됩니다. 이 경우에도 더 긴 파장 설정의 수명 값은 벌크 수명의 포화 값에 보다 근접하는 것으로 확인됩니다. 이는 잉곳 PCD 측정에 더 긴 파장의 레이저를 사용할 경우 또 다른 중요한 이점입니다. 레이저 e-PCD 결과를 플래시 램프 기반 PCD 시스템과 비교한 결과, 긴 수명 영역에서는 우수한 상관관계가 확인되었습니다. 그러나 플래시 램프 PCD 시스템의 과도 모드와 준정상상태(QSS) 모드 사이에 상당한 불일치가 발견되어 측정 수행 시 이러한 점을 고려해야 함을 시사합니다.