改良型レーザーE-PCD技術を用いた単結晶シリコンインゴットのキャリア寿命測定

光コンダクタンス減衰（PCD）法は、シリコンインゴットのキャリア寿命特性評価における標準的な特性評価手法です。レーザー励起の特性の影響に焦点を当てて、単色光を用いた渦電流PCD法の精度を分析しました。PCD測定シミュレーションでは、測定された寿命と注入レベルにおける表面再結合の影響は、レーザー励起源の波長とパルス持続時間の影響を強く受けていることがわかりました。キャリアプロファイルの時間変化も考慮すると、1050〜1070nmの最適な波長範囲が見つかりました。オリジナルの980 nmレーザーとかなり最適な1064 nmレーザーを使用した渦電流検出PCD（e-PCD）測定値を、実験とシミュレーションによって詳細に比較しました。注入独立寿命モデルでは、有効寿命は妥当な時間内でバルクの寿命に漸近的に近づき、どちらのレーザー光源からも実験的に確認された正確な結果が得られます。ただし、キャリアの寿命が注入レベルによって大きく異なる場合、異なるレーザーを使用して記録された漸近寿命には顕著な違いが見られます。この場合でも、長波長設定の寿命値はバルク寿命の飽和値に近づきます。これは、インゴットPCD測定に長波長のレーザーを使用する場合のもう1つの重要な利点です。レーザーe-PCDの結果をフラッシュランプベースのPCDシステムと比較すると、長寿命領域では良好な相関関係が見られます。ただし、フラッシュランプPCDシステムの過渡モードと準定常状態 (QSS) モードの間には大きな相違が見られることから、測定を実行していることが分かります。