[發明專利]寬禁帶半導體材料中深能級中心的光離化截面測試方法

無效

• 申請號: 200810022214.3
• 申請日: 2008-06-25
• 公開（公告）號: CN101349735A
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發明（設計）人: 王瑩
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26;G01R31/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務所
• 代理人: 奚華保

1.寬禁帶半導體材料中深能級中心的光離化截面測試方法，其特征在于針對載流子濃度為n₀、遷移率為μ的寬禁帶半導體材料，寬禁帶半導體材料中含有深能級中心，在光子能量小于寬禁帶半導體材料禁帶寬度的入射光能量的平行入射光作用下，深能級中心光離化截面公式為：σ(hv)=AnT0′nI(hv)nT1′]]>其中，A為熱激活作用下載流子克服回復勢壘回復到深能級中心的幾率，n為導帶或價帶中的載流子濃度，n_T1′、n_T0′分別是平衡時刻寬禁帶半導體材料中被載流子占據的深能級中心濃度和未被占據的深能級中心濃度；具體測試步驟如下：

1)以光子能量小于寬禁帶半導體材料禁帶寬度的入射光能量的平行入射光入射到樣品表面，控制光電流的變化為恒定值；

2)通過霍爾測試得到光照前后寬禁帶半導體材料中的載流子濃度n，并計算出光照前后材料中載流子濃度的變化Δn；使用變溫霍爾效應求出寬禁帶半導體材料中光照前深能級中心的濃度n_T0，結合在光照前后載流子濃度的變化Δn求出n_T1′、n_T0′，并由此推出在光電流變化為恒定值的情況下，不同入射光子能量情況下的值為恒量；

3)利用光電流衰減方程對撤去光照后光電流衰減曲線擬合獲得A值；

4)使用光電二極管測試獲得入射光強度I(hv)的值；

5)代入深能級中心光離化截面公式，獲得對應入射光子能量情況下，光離化截面的數值。

2.根據權利要求1所述的寬禁帶半導體材料中深能級中心的光離化截面測試方法，其特征在于在保證不同入射光作用情況下載流子濃度變化Δn＝n-n₀，

Δn＝n_T1-n_T1′為恒定值時，n_T1′、n_T0′、n將也為定值，在恒定溫度下，載流子克服回復勢壘回復到深能級中心的幾率A可視為常數，因此所述公式

σ(hv)=AnT0′nI(hv)nT1′]]>

可以轉換為

σ(hv)∝1I(hv).]]>

3.根據權利要求1所述的寬禁帶半導體材料中深能級中心的光離化截面測試方法，其特征在于為了控制所述為常數，使得不同入射光情況下光電流變化為恒定值，利用PID控制器，以樣品中反映載流子濃度變化的電流信號為被控信號，通過調整激發光強度來改變樣品中的電流響應；將所述被控信號采樣輸入PID控制器的輸入端，PID控制器比較被控信號同目標信號值之間的差異，通過計算得出新的控制參量并輸出控制信號，以所述控制信號控制入射光發光設備的輸出功率，以調節入射光強度，進而調節樣品中光激發電流的數值。