100μsを超えるバルク寿命を示す再編成多孔質シリコン上に成長させた付着エピレイヤーとデタッチエピフォイルの寿命測定

この論文では、エピレイヤーの信頼性の高い寿命測定と、それに続くバルク成分と表面再結合成分のデカップリングに向けた継続的な取り組みについて説明します。これは、成長しているp+基板に付着している状態（「付着エピレイヤー」）と、基板から剥離した後（「剥離エピフォイル」）の両方を対象としています。「付属エピレイヤー」では、マイクロ波光コンダクタンス減衰（^-PCD）とシミュレーション支援フォトルミネッセンス（Sim-PL）をエピレイヤーの厚さの変動とともに適用して、p型エピレイヤーのバルクライフタイム（Tbulk）と総有効表面再結合速度（Sot）を評価しました。相互有効寿命と相互エピ層の厚さデータに線形近似を適用することにより、すべてのサンプルのSotが確実に抽出され、エピレイヤーと基板の界面に多孔質シリコンがない場合のSotは約265 cm/sでしたが、存在する場合は約9220 cm/s、薄い背面フィールドでシールドされた場合は約775 cm/sでした。これらのSot値に基づいて、Sim-PLを使用して、多孔質シリコン領域のTbulkが約160 |usであると推定しました。n型の「分離エピフォイル」には、準定常状態光伝導率 (QSSPC) が使用されました。しかし、Tbulkが高すぎるため、Stotは低いものの、信頼性の高いTbulkを抽出できませんでした。しかし、Tbulkの下限は138マイクロ秒を超えると推定されました。このようにバルクの寿命が長いということは、バルクの拡散長がエピ層の厚さよりも桁違いに長いことを意味し、セル効率が高くなる可能性があります。