Töltéshordozó élettartam mérés optimalizálása tömbi egykristályos szilícium mintákra

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Mizsei János
Elektronikus Eszközök Tanszéke

A diplomamunkám témája tömbi egykristályos szilícium minták töltéshordozó élettartam mérésének optimalizálására irányul. A Semilab Zrt.-nél, tömbi anyagok élettartam mérésére szolgál az örvényáramú szenzorral detektált foto-vezetőképesség lencsengés (Eddy-current Photoconductance Decay), vagyis az e-PCD mérés. Azonban a folyamatosan változó piaci igények miatt időszerűvé vált a készülék paramétereinek további optimalizálása.

Dolgozatom első részében ismertetem a napelem iparban uralkodó gazdasági és technológiai trendeket, melyek miatt megjelent az igény az e-PCD mérés széles körű használatára, további optimalizálására. Ezt követi a rekombinációs mechanizmusok, és a PCD élettartam mérési módszerek bemutatása, mely ismeretekre munkám további része támaszkodik.

Első elvégzett feladatom során - egy nagyobb ívű projekt részfeladataként - a többlet töltéshordozók eloszlásának modellezésére, illetve a gerjesztettségi szint meghatározásához készítettem egy effektív paramétereket használó, iteratív módon működő kalkulátort. A kalkulátor figyelembe veszi a gerjesztő fényforrás paramétereit és a szilícium minta anyagi tulajdonságait. Ennek eredményeit egy - jóval lassabban eredményt adó - szimulációs szoftver, és valós e-PCD mérések eredményével összehasonlítottam. A teljes vizsgált élettartam tartományban az általam elkészített kalkulátor és a szimulátor 20% alatti eltérést mutat az injekciós szint értékek között. Így a kalkulátor lényegesen pontosabb eredmény szolgáltat, mint a - mérőkészülék által is használt - Si szeletekre optimalizált formula.

Az elkészített kalkulátort felhasználtam az e-PCD mérésben alkalmazott gerjesztő fényforrás paramétereinek optimalizálásához. Megvizsgáltam a jelenleg használt fényforrás egy hosszabb hullámhosszúra való cseréjének esetleges hatását. Egy ilyen csere a megnövelt fény behatolási mélység miatt csökkenti felületi rekombinációt, és így pontosabb térfogati élettartam meghatározást tesz lehetővé. Továbbá adott élettartam tartományokban lényegesen javítja a jel-zaj viszonyt.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.