|
| Visão geral
|
|||||||||
A vida útil da portadora minoritária de wafers semicondutores, como o SiC, é um dos principais parâmetros que indicam a qualidade do wafer. A medição da vida útil do portador minoritário fornece informações valiosas sobre a concentração de defeitos pontuais e a contaminação da superfície por íons metálicos. Além disso, à medida que a demanda por dispositivos SiC de alta tensão continua a crescer, a necessidade de medir a vida útil da portadora minoritária de wafers epitaxiais espessos também aumentará.
Princípio
O sistema de detecção não destrutivo e de alta velocidade para defeitos de rede (como deslocamentos e falhas de empilhamento) em wafers semicondutores compostos desenvolvido pela TimeTech Spectra é baseado principalmente em espectroscopia de dinâmica de fotoportadores. Quando um material semicondutor é excitado opticamente, os elétrons fazem a transição da banda de valência para a banda de condução, gerando elétrons da banda de condução fotogerados e buracos na banda de valência (também chamados de fotoportadores ou portadores minoritários). Em uma rede cristalina perfeita, esses fotoportadores persistem por um certo período (tempo de vida do portador) até que ocorra a recombinação elétron-buraco.
No entanto, quando os fototransportadores encontram defeitos de rede - como deslocamentos, falhas de empilhamento ou defeitos pontuais - eles normalmente sofrem captura rápida de defeitos ou recombinação assistida por defeitos. Isto leva a uma redução significativa na concentração de fototransportadores em locais com defeitos em comparação com regiões livres de defeitos. Ao observar a distribuição espacial e o decaimento temporal dos fototransportadores através do wafer, informações sobre localizações, distribuições e densidades de defeitos podem ser obtidas com eficácia.
Medições de imagem e dinâmicas de fotoportadores podem ser realizadas através de várias técnicas espectroscópicas resolvidas no tempo. Os métodos mais comumente usados incluem imagens de absorção/reflexão transitória e espectroscopia de fotoluminescência resolvida no tempo. O primeiro depende dos sinais de absorção no estado excitado dos fototransportadores (absorção por elétrons ou buracos fotogerados sem necessidade de emissão), enquanto o último depende da recombinação radiativa dos fototransportadores.
A TimeTech Spectra aproveita esses métodos de detecção espectroscópica e, com base nas propriedades de dinâmica de portadora de semicondutores compostos, desenvolveu tecnologias de detecção óptica não destrutivas e de alta velocidade visando especificamente defeitos importantes, como deslocamentos, falhas de empilhamento e defeitos pontuais na escala de wafer. Sua série de sistemas de detecção pode acomodar uma ampla variedade de wafers semicondutores compostos, incluindo SiC, GaN, Ga₂O₃, GaAs e InP.
Exemplos
