COMBINED AC PHOTOCURRENT AND PHOTOTHERMAL REFLECTANCE MEASUREMENTS IN SEMICONDUCTING p – n JUNCTIONS

▪ EFFET DE LA FREQUENCE

Pour des vitesses de recombinaison en surface υ s élevée, la courbe donnant la variation de la densité de courant en fonction du coefficient d’absorption montre que le photo courant croît linéairement avec le coefficient d’absorption β ( ) λ ,atteint ensuite un maximum ; lequel pourrait être considère comme la limite d’absorption puis de croit pour 5 1 10 − β ≥ cm .dans ce domaine d’absorption, la face dopée p de la jonction devient optiquement opaque, n’absorbant plus le rayonnement .De plus, du fait de la grande valeur de la vitesse de recombinaison, les porteurs minoritaires se recombinent fortement, causant ainsi une diminution du photo courant. Cependant, pour une vitesse de recombinaison en surface nulle, on voit que la courbe du photo courant ne présente plus un maximum à la limite d’absorption ,mais plutôt un plateau pour 15 10 − β ≥ cm . On peut dire donc, pour un coefficient d’absorption donnée, plus la fréquence de modulation est grande plus le photo courant est faible.

▪ EFFET DE LA LONGUEUR D’ONDE

On constate sur la courbe donnant le photo courant en fonction de la fréquence de modulation que pourυ s élevée et pour des faibles fréquences, le photo courant est contant .II décroît pour  f Hz 4 ≥ 10 pour des faibles coefficients d’absorption .Pour des grandes valeurs de β par contre, sa décroissance se produit bien après. On constate en outre que pour une fréquence donnée, le photo courant croît avec le coefficient d’absorption jusqu’à une certaine limite ou, notamment pour des grandes valeurs de β , il décroît. Ce qui est en accord avec le constat fait plus haut. En d’autres termes, étant donné que le coefficient d’absorption est inversement proportionnel à la longueur d’onde, plus celle-ci est grande, plus le photo courant est faible par contre .II serait alors plus appréciable pour des faibles longueur d’onde

FREQUNCY DOMAIN PHOTOLUMINESCENCE METHOD AS A TECHNIQUE OF EVALUATION OF LOG MINORITY CARRIER LIFETIME

Une technique d’évaluation des grandes durées de vie τ des porteurs minoritaires par photoluminescence est proposée dans cette étude. Le dispositif étudié est une plaquette au silicium de haute qualité. Un flux de photons φ0 de lumière monochromatique y génère des porteurs minoritaires de charge dont la densité est donnée par :L’expression ci dessus est obtenue après résolution de l’équation de continuité et en tenant compte des conditions aux limites. R représente le coefficient de réflexion de la lumière excitatrice dans le semi-conducteur etα son coefficient d’absorption ; τ la durée de vie des porteurs minoritaires et L leur longueur de diffusion ; Les coefficients A et B s’obtiennent à partir conditions aux limites ; La photoluminescence PL devant être proportionnelle a ∆n(x) ; son intensité PL I sera donnée par l’intégrale suivante : ( ) ( ) ∫ − ⋅ = ⋅ ∆ ⋅ w x IPL C n x e dx 0 β γ λ (2) Avec W qui l’épaisseur de la plaquette, C une constante γ (λ) le spectre de la photoluminescence β le coefficient d’absorption de PL dans le semi-conducteur Mémoire de DEA présenté par Mme Aminata GUEYE CAMARA LASES/FST – UCAD(Sénégal) 4 CHAPITRE I: Etude Bibliographique En modulation de fréquence, l’intensité de la photoluminescence est obtenue en changeant respectivementτ et L enτ ’         + = ωτ τ 1 j et L’ ( )         + = 2 1 1 Jωτ L , ou ω est la pulsation angulaire. En insérant l’équation donnant ∆n(x) dans l’expression de PL I on obtient finalement l’expression de PL I en modulation de fréquence : Pour le silicium, on considère β α .De plus en se plaçant dans la limite des faibles fréquences, on déduit une approximation de l’intensité normalisée de PL selon l’équation : ( ) ( ) ωτ ω I j I PL PL + = 1 1 0 (4) On peut dire théoriquement que pour les fréquences faibles, l’amplitude de l’intensité normalisée diminue d’autant plus que la durée de vie augmente .Ce qui est conforme avec l’étude expérimentale. En définitive, on peut dire que la connaissance de l’amplitude de l’intensité normalisée de PL permet de déterminer les grandes durées de vie des porteurs minoritaires.