표면 광전압 및 철–보론 쌍의 광분해를 이용한 실리콘 내 초미량 철 검출

pp형 실리콘에서 철–보론 쌍의 광분해는 수명을 저하시키는 간극 철을 생성하며, 비접촉식 표면 광전압(SPV)을 이용한 소수 캐리어 확산 길이 측정과 결합하여 철을 신속하게 검출할 수 있습니다. 철 농도 8×10⁸ ~ 1×10¹³ atoms/cm³ 범위에서 백색광(10 W/cm²)을 이용한 쌍 분해는 15초 이내에 완료되는 것으로 확인되었습니다. 표면 재결합은 주요 속도 제한 요인으로 작용하였으며, 표면 패시베이션을 통해 최대 약 20배까지 속도를 향상시킬 수 있었습니다. 광분해 속도는 온도 증가에 따라 증가하였으나, 그 증가 폭은 열적 분해 속도에 비해 상대적으로 작았습니다. 이러한 특성은 기존에 제안된 재결합 강화 분해 메커니즘과 일치합니다. 실용적인 철 검출을 위해서는 검출 한계가 1 ppq 수준에 근접하는 것이 중요합니다.

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