Spektroskopia głębokich poziomów defektowych (DLTS) polega na badaniu zjawiska relaksacji pojemności diody półprzewodnikowej w następstwie jej pobudzenia impulsem napięciowym. Pomiar kinetyki pojemności złącza jest prowadzony w trakcie monotonicznej zmiany temperatury. W jego wyniku otrzymuje się widmo DLTS, jako serię pików związanych z poszczególnymi poziomami pułapkowymi. Cyfrowy wariant metody – Laplace DLTS, pozwala dzięki wykorzystaniu odwrotnej transformaty Laplace’a badanego sygnału odseparować i analizować wkłady od defektów o podobnej energii aktywacji i pochodzeniu, co w klasycznej technice DLTS nie jest możliwe.
Za pomocą techniki DLTS oraz jej wariantów możliwe jest określenie energii aktywacji centrum defektowego, koncentracji pułapek oraz wyznaczenie przekroju czynnego na wychwyt nośników. Z uwagi na prostotę znalazła ona zatem szerokie zastosowanie jako metoda badania defektów w półprzewodnikach. Opis struktury defektowej półprzewodników pozwala zaś projektować na ich bazie zaawansowane układy o pożądanych parametrach elektrycznych oraz optycznych.
Układ do pomiarów DLTS dostępny w laboratorium. |
Przykładowe widmo DLTS struktury Si-Au w zakresie temperatur 100 K – 320 K. |
Wykresy Arrheniusa dla poziomów defektowych złącza Si-Au w zakresie temperatur 100 K – 320 K wraz z oszacowaną energią aktywacji. Analizy dokonano przy użyciu metody Laplace DLTS. |