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深能级瞬态光谱检测(DLTS)

相关产品:MFIAMF-IAHF2TAHF2LI

Deep Level Transient Spectroscopy Application Diagram using the Zurich Instruments MFIA Impedance Analyzer

图1: 包含MFIA阻抗分析仪的DLTS测量设备。

应用说明

DLTS是一种强大的技术,常用于研究半导体中缺陷的浓度和载流子结合能。该技术涉及在不同温度下测量电容瞬变。首先,通过将半导体结反向偏置,大部分移动电荷载流子会被耗尽。随后,通过正电压脉冲将电压短暂置零,空陷阱被填充。在脉冲结束之后,半导体结会再次处于反向偏置偏置状态。此时电荷的移动就会引起瞬态电容的变化。

测量策略

您可以使用MFIA阻抗分析仪在长时间间隔内以高分辨率测量完整的电容瞬变过程。如图2所示,使用LabOne®的绘图仪模块,您可以轻松完成DLTS测量的设置。

MFIA可以在10 μs(1 MHz下)的时间尺度上测量从1 mHz到5 MHz(不仅在1 MHz)范围内的电容瞬变。 如图3所示,LabOne®的数据采集(DAQ)模块可以通过外部脉冲发生器或通过内部产生的偏置脉冲来触发。借助DAQ模块和数据缓冲区,您可以在高时间分辨率和长时间窗口(包括触发事件之前的稳定状态)下可靠地捕获整个瞬态。

MFIA包含的双通道锁定放大器可用于同时捕获电流瞬变和电容瞬变。与电容测量相比。与传统的电容测量相比,DLTS可以在更短的时间内测量电容的变化,但是无法精确测量电容的绝对值。

The Plotter module of LabOne

图2: LabOne绘图仪模块同时显示了三个瞬态参数的测量:施加的电压(蓝色曲线),产生的电容变化(红色曲线)以及其对应的电流变化(绿色曲线)。

The DAQ module of LabOne

图3: LabOne数据采集模块显示了瞬态电容测量在平均20次下的变化。图中的标记显示了10 μs内就能测到6 fF的电容差。

选择苏黎世仪器的优势

  • 由于集成了数字化仪,更宽的电容测量范围和灵活的工作频率,MFIA得以完全超越已停产的Boonton 7200。此外,LabOne附带了许多工具,可帮助您监视和优化实验。
  • LabOne强大的API可以帮您轻松集成MFIA到复杂的实验设置和温度控制中。
  • 8级电流输入可确保在施加反向偏置脉冲时仪器不会过载。

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Application Notes

Zurich Instruments

Application Brief - Deep Level Transient Spectroscopy (DLTS)

Zurich Instruments

Laplace Deep Level Transient Spectroscopy using the MFIA

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