Simulations OCVD dans des Homojonctions p-n de Silicium et Arséniure de Gallium : Influence du Design sur l'Extraction de la Durée de Vie dans le Bulk
| Autor: | Alain Dollet, Antoine Lemaire, Arnaud Perona, Matthieu Caussanel |
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| Přispěvatelé: | Procédés, Matériaux et Energie Solaire (PROMES), Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Perpignan Via Domitia (UPVD) |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: |
Materials science
Silicon chemistry.chemical_element 02 engineering and technology 01 natural sciences Gallium arsenide [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials chemistry.chemical_compound 0103 physical sciences 0202 electrical engineering electronic engineering information engineering Homojunction [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics Common emitter 010302 applied physics Open-circuit voltage business.industry 020208 electrical & electronic engineering Doping [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power General Engineering Carrier lifetime Orders of magnitude (numbers) [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics chemistry Optoelectronics business |
| Zdroj: | Microelectronics Journal Microelectronics Journal, Elsevier, 2020, 101, pp.104735. ⟨10.1016/j.mejo.2020.104735⟩ |
| ISSN: | 0026-2692 |
| Popis: | International audience; Open-Circuit Voltage Decay (OCVD) method was investigated for few decades as a simple and convenient method to characterize effective lifetime into Ge and Si p-n homojunctions. Minority carrier lifetime (MCL) is an important parameter to optimize device design where being able to investigate one type of carriers is an important goal. The p-n homojunction design is of major importance to reach that purpose by OCVD. We carried out Technology Computer Aided-Design simulations of the OCVD signal. The study focused on Si and GaAs p-n homojunctions. We looked into bulk thickness and doping level influences on bulk lifetime extraction. Previously, those influences have not been quantified for Si and never investigated for GaAs. MCL accurate extraction from bulk required a bulk thickness at least 4 times higher than diffusion length and emitter doping levels at least 2 orders of magnitude higher than bulk. Likewise, the paper shows different accuracy of extraction between GaAs/Si and p-type/n-type bulk in p-n homojunction.; La méthode OCVD a été explorée pendant plusieurs décennies comme méthode simple et pratique pour extraire la durée de vie effective dans des homojonctions p-n en Ge et Si. La durée de vie des porteurs minoritaires est un paramètre essentiel pour optimiser le design des composants et, où être en mesure d'étudier un seul type de porteurs demeure un objectif capital. Le design d'une homojonction p-n est d'une importance majeure pour atteindre cet objectif. Nous avons effectué des simulations TCAD du signal OCVD. L'étude porte sur des homojonctions p-n en Si et en GaAs. Nous avons testé l'influence de l'épaisseur du bulk et le niveau de dopage de l'émetteur sur l'extraction de la durée de vie dans le bulk. Par le passé, ceci n'a jamais été quantifié pour le Si ni même jamais étudié pour le GaAs. Une extraction précise de la durée de vie des porteurs minoritaires dans le bulk nécessite au moins une épaisseur de bulk 4 fois plus importante que la longueur de diffusion et un dopage d'émetteur au moins deux ordres de grandeurs au dessus du dopage du bulk. Par la même occasion, les résultats obtenus dans le papier montrent que la précision d'extraction est différente entre le GaAs et le Si et également entre le bulk dopé p et dopé n. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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