實驗5　微波反射光電導衰減法測量少數載流子壽命

一、實驗目的

1.了解半導體中非平衡載流子產生和復合的微觀過程。

2.了解影響復合壽命測量的相關因素。

3.理解用微波反射光電導衰減法測量硅片載流子復合壽命的原理。

4.驗證S-R-H模型的正確性并推算少子壽命。

二、實驗原理

半導體中少數載流子的壽命對雙極型器件的電流增益、正向壓降和開關速度等起著決定性作用。半導體太陽能電池的換能效率、半導體探測器的探測率和發光二極管的發光效率也和載流子的壽命有關。因此，半導體中少數載流子壽命的測量一直受到廣泛的重視。

1.非平衡載流子的產生

處于熱平衡狀態的半導體，在一定溫度下，載流子濃度是一定的。這種處于熱平衡狀態下的載流子濃度，稱為平衡載流子濃度。用n₀和p₀分別表示平衡電子濃度和空穴濃度（單位：cm^-3）。在非簡并的情況下，它們的乘積滿足以下條件

　　（5-1）

式中，N_C、N_V分別表示導帶和價帶的有效態密度；E_g為禁帶寬度；k_B為玻爾茲曼常數；本征載流子濃度n_i為溫度的函數。在非簡并情況下，無論摻雜多少，平衡載流子濃度n₀和p₀必定滿足上式，因而它也是非簡并半導體處于熱平衡狀態的判據式。

半導體的熱平衡狀態是相對的、有條件的。如果對半導體施加外界作用，破壞了熱平衡的條件，這就迫使它處于與熱平衡狀態相偏離的狀態，稱為非平衡狀態。處于非平衡狀態的半導體，其載流子濃度也不再是n₀和p₀，可以比它們多出一部分。比平衡狀態多出來的這部分載流子稱為非平衡載流子，有時也稱為過剩載流子。

例如在一定溫度下，當沒有光照時，一塊半導體中電子和空穴濃度分別為n₀和p₀，假設是N型半導體，則n₀?p₀（電子為其多數載流子，簡稱多子；空穴為其少數載流子，簡稱少子），當用光子能量大于其禁帶寬度的光照射該半導體時，光子就能夠把價帶上的電子激發到導帶上去，產生電子-空穴對，使導帶比平衡時多出一部分電子Δn，價帶比平衡時多出一部分空穴Δp。它們被形象地表示在圖5-1所示虛線框中。Δn和Δp就是非平衡載流子濃度。這時把非平衡電子稱為非平衡多數載流子，而把非平衡空穴稱為非平衡少數載流子。對P型材料則相反。

此時載流子濃度變為

　　（5-2）

用光照使得半導體內部產生非平衡載流子的方法，稱為非平衡載流子的光注入。光注入時

　　（5-3）

在一般情況下，注入的非平衡載流子濃度比平衡時的多數載流子濃度小得多，對N型材料，Δn?n₀，Δp?n₀，滿足這個條件的注入稱為小注入。例如電阻率1Ω·cm的N型硅中，n₀≈5.5×10¹⁵cm^-3，p₀≈3.1×10⁴cm^-3，若注入非平衡載流子Δn=Δp=10¹⁰cm^-3，Δn?n₀，是小注入，但是Δp幾乎是p₀的10⁶倍。這個例子說明，即使在小注入的情況下，非平衡少數載流子濃度還是可以比平衡少數載流子濃度大得多，它的影響就顯得十分重要了，而相對來說非平衡多數載流子的影響可以忽略。所以實際上，往往是非平衡少數載流子起著重要作用，這種情況下所說的非平衡載流子通常是指非平衡少數載流子。

2.非平衡載流子的復合及其壽命

當產生非平衡載流子的外部作用撤除以后，注入的非平衡載流子逐漸消失，也就是原來激發到導帶的電子又回到價帶，電子和空穴又成對地消失了。最后，載流子濃度恢復到平衡時的值，半導體又回到平衡態。這一過程稱為非平衡載流子的復合。

當產生非平衡載流子的外部作用撤除以后，非平衡載流子并不是立刻全部消失，而是有一個過程，即它們在導帶和價帶中有一定的生存時間，有的長些，有的短些。非平衡載流子的平均生存時間稱為非平衡載流子的壽命，一般主要研究半導體內部的復合過程，故也稱為體復合壽命，簡稱復合壽命或壽命。在小注入情況下，由于相對于非平衡多數載流子，非平衡少數載流子的影響處于主導的、決定的地位，故常將小注入時的非平衡載流子的壽命稱為少數載流子壽命，簡稱少子壽命。

非平衡載流子到底是怎樣復合的？根據長期的研究結果，就復合過程的微觀機構來講，復合過程大致可以分為兩種：

①直接復合——電子在導帶和價帶之間的直接躍遷，引起電子和空穴的直接復合；

②間接復合——電子和空穴通過禁帶中的能級（復合中心）進行復合。

載流子復合時，一定要釋放出多余的能量。放出能量的方法有三種：

①發射光子。伴隨著復合，將有發光現象，常稱為發光復合或輻射復合。

②發射聲子。載流子將多余的能量傳給晶格，加強晶格的振動。

③將能量給予其他載流子，增加它們的動能，稱為俄歇（Auger）復合。一般而言，帶間俄歇復合在窄禁帶半導體中及高溫情況下起著重要作用，而與雜質和缺陷有關的俄歇復合過程，則常常是影響半導體發光器件發光效率的重要原因。

（1）直接復合　半導體中的電子和空穴在運動中會有一定概率直接相遇而復合，使一對電子和空穴同時消失。從能帶角度講，就是導帶中的電子直接落入價帶與空穴復合，如圖5-2所示。同時，還存在著上述過程的逆過程，即由于熱激發等原因，價帶中的電子也有一定概率躍遷到導帶中去，產生一對電子和空穴。這種由電子在導帶與價帶間直接躍遷而引起非平衡載流子的復合過程就是直接復合。

一般，禁帶寬度越小，直接復合的概率越大。所以在銻化銦（E_g=0.18eV）等窄禁帶寬度的半導體中，直接復合占優勢。

（2）間接復合　在實際使用的硅、鍺單晶材料中，決定非平衡載流子壽命的主要不是直接復合。很早就發現，硅、鍺單晶中少子壽命主要不是由材料本身性質決定的，而是由雜質和缺陷決定的，半導體中雜質越多，晶格缺陷越多，壽命就越短。這說明雜質和缺陷有促進復合的作用。這些促進復合過程的雜質和缺陷稱為復合中心。間接復合指的是非平衡載流子通過復合中心的復合。這里只討論具有一種復合中心能級的簡單情況。

禁帶中有了復合中心能級，就好像多了一個臺階，電子-空穴的復合可分兩步走：第一步，導帶電子落入復合中心能級；第二步，這個電子再落入價帶與空穴復合。復合中心恢復了原來空著的狀態，又可以再去完成下一次的復合過程。相對于復合中心能級E_t而言，共有4個微觀過程，如圖5-3所示。

間接復合的4個過程：①俘獲電子過程。復合中心能級E_t從導帶俘獲電子。②發射電子過程。復合中心能級E_t上的電子被激發到導帶（①的逆過程）。③俘獲空穴過程。電子由復合中心能級E_t落入價帶與空穴復合。也可看成復合中心能級從價帶俘獲了一個空穴。④發射空穴過程。價帶電子被激發到復合中心能級E_t上。也可以看成復合中心能級向價帶發射了一個空穴（③的逆過程）。

半導體中載流子通過缺陷中心進行間接復合的基本模型，由Hall及由Shockley和Read各自獨立推出。在Shockley-Read-Hall（S-R-H）模型中，假定：①半導體的摻雜水平不太高，沒有使半導體產生簡并；②缺陷中心濃度與多數載流子濃度相比很小。在這兩個假定下，非平衡電子的濃度（Δn）與非平衡空穴的濃度（Δp）相等。在半導體內部，以μs為單位的復合壽命可表示如下：

　　（5-4）

式中　τ_n0為未被填充的缺陷中心俘獲電子的時間常數，單位為μs；τ_p0為已被填充的缺陷中心俘獲空穴的時間常數，單位為μs；n₀為非簡并半導體處于熱平衡狀態時的電子濃度，單位為cm^-3；p₀為非簡并半導體處于熱平衡狀態時的空穴濃度，單位為cm^-3；n₁為費米能級E_F=E_t時，非簡并半導體中電子的濃度，單位為cm^-3；p₁為費米能級E_F=E_t時，非簡并半導體中空穴的濃度，單位為cm^-3。

復合中心能級E_t越深，壽命越小，所以深能級雜質對壽命影響極大，即使少量深能級雜質也能大大降低壽命。過渡金屬雜質往往是深能級雜質，如Fe、Cr、Mo等雜質。

（3）表面復合對復合壽命測量的影響　實際上，復合壽命的測量在很大程度上受半導體樣品的形狀和表面狀態的影響。例如，實驗發現，經過吹砂處理或用金剛砂粗磨的樣品，其壽命很短；而細磨后再經適當化學腐蝕的樣品，壽命要長得多。實驗還表明，對于同樣的表面情況，樣品越小，壽命越短。可見，半導體表面確實有促進復合的作用。表面復合是指在半導體表面發生的復合過程。表面處的雜質和表面特有的缺陷也在禁帶形成復合中心能級，因而，就復合機構來講，表面復合仍然是間接復合。

考慮到表面復合，實際測得的壽命值是體內復合和表面復合的綜合結果。設這兩種復合是單獨平行地發生的，τ表示體復合壽命，τ_s表示表面復合壽命，那么有關系式

　　（5-5）

式中，τ_eff為有效復合壽命或表觀壽命，即實際測量的壽命值。對硅片進行壽命測量，往往是為了確定硅片受污染的情況，而體復合壽命可以反映樣品受污染的程度，故半導體測量中真正關心的是表征材料質量的體復合壽命。上式中，若τ_s項能忽略，則τ≈τ_eff。例如，當τ_s=10τ時，算得τ_eff=0.9τ，此時壽命的測量精度為，我們稱τ_eff以10%的精度表征τ。

表面復合壽命主要由兩項構成：載流子擴散到樣片表面所引起的擴散項τ_diff和表面復合引起的復合項τ_sr，因此，表面復合壽命可通過下面近似關系式計算

　　（5-6）

式中，D為少子的擴散系數，單位cm²/s；L為樣品厚度，單位cm；S為表面復合速率，單位cm/s，描述表面復合的快慢，并假設兩個表面的復合速率相等，其大小取決于表面狀態。一般良好拋光面的表面復合速率約為10⁴cm/s，而研磨面的表面復合速率更大（約為10⁷cm/s，為載流子的飽和速率）。通過各種表面鈍化處理，可以使S小于10cm/s。

3.微波反射光電導衰減法測量載流子復合壽命

通常壽命是用實驗方法測量的，各種測量方法都包括非平衡載流子的注入和檢測兩個方面。最常用的注入方法是光注入和電注入，而檢測非平衡載流子的方法很多。不同的注入和檢測方法的組合就形成了許多壽命測量方法。

微波反射光電導衰減法（μ-PCD）是國家標準推薦的方法之一，其優點在于不需要絕對測量過剩載流子的大小，而是通過光電導進行相對測量。該方法可在有限的條件下通過比對某特定工藝前后載流子復合壽命測試值，識別引入沾污的工序，識別某些個別的雜質種類。本儀器即采用μ-PCD法。

μ-PCD法測量載流子復合壽命的原理示意圖如圖5-4所示。

μ-PCD測量原理：微波信號在半導體表面反射，并檢測反射信號的大小，當一束紅外脈沖激光（能量略大于硅的禁帶寬度）照射在硅片表面，在被照射區域內產生電子-空穴對，導致硅片的電導率發生改變，微波反射信號會隨之改變。由于微波信號在空氣中傳播損失極小，可以認為微波反射信號的變化反映了硅片載流子濃度的變化。通過測量微波反射信號隨時間的變化，即可得到載流子濃度隨時間的變化，進而通過分析衰減曲線，得到有效復合壽命τ_eff。

前面已經從理論上分析了影響硅片壽命的有關因素，下面針對本實驗所用的方法和設備，指出在實際操作過程中可能會出現的影響因素及消除或減緩影響的辦法。

（1）表面處理　半導體測量中真正關心的是表征材料質量的體復合壽命，故應當抑制表面復合，例如對表面做鈍化處理。常見的單晶硅表面鈍化的方法有干氧鈍化和碘乙醇溶液鈍化等。綜合考慮安全性和可操作性，在室溫條件下碘-乙醇溶液鈍化最為安全、方便。本實驗即采用碘-乙醇溶液鈍化處理。將硅片包在小塑料袋中，并向塑料袋中滴加足夠鈍化劑，使得在測量進行時，有一層鈍化劑薄膜覆蓋在硅片表面，利用鈍化劑中的氫元素或鹵素元素對硅片表面的懸掛鍵進行飽和，從而降低表面復合速率。注意：樣片應始終保存在加厚密封塑料袋中，在向塑料袋中滴加完鈍化劑后及時排出氣泡，并盡量在短時間內完成測量。

（2）曲線畸變　經表面處理后的樣片，實際測得的微波反射功率V的衰減往往并不是理想的指數衰減曲線，在光照消失后的最初階段偏離理想曲線，如圖5-5（a）或（b）所示（相關影響因素可參考后面介紹的“電導率”）。

通過觀察可知，當信號衰減40%～50%以后，實際曲線就與理想的指數衰減曲線基本吻合了。使得實際曲線與指數衰減曲線在起始段偏離的原因在于注入激光光強太強，破壞了小注入條件，存在光注入高次模非指數衰減的干擾，在高次模消失之后進行測量可將此效應減至最小。根據國家標準，經表面處理的硅片，一般利用其衰減信號峰值的5%～45%范圍內的指數部分計算時間常數，該時間常數即為體復合壽命。

衰減信號峰值的5%～45%范圍內的指數衰減函數所對應方程為y=y₀+Ae^-x/t，其中，y₀、A、t均為待測常量。t就是復合壽命的值。通過數據擬合的辦法就能夠實現參數y₀、A、t的回歸，達到測量復合壽命的目的。

（3）注入水平　注入水平η是指在非本征半導體晶體或晶片內，由光子或其他手段產生的非平衡載流子濃度與平衡載流子濃度之比，即η=Δn/（n₀+p₀）。

當η?1，即低注入（小信號）時，測得的壽命值與η的數值無關。但在要在低注入范圍內進行測量，常常是不可能也不方便的。為了提高信噪比，常采用中高水平的注入，在這種情況下測得的壽命是注入水平的函數。下面將就復合壽命與注入水平的函數關系進行分析。

根據S-R-H模型，有

在低注入范圍內，Δn可以忽略，上式簡化為小信號復合壽命τ₀，即少子壽命

　　（5-7）

上式表明，在低注入時，測得的復合壽命τ₀與注入水平無關。

在高注入范圍內，Δn是主要項，復合壽命變成

　　（5-8）

中等注入時，復合壽命可由τ₀和τ_∞聯合表示

　　（5-9）

或

因此，當以τ（1+η）對η作圖時，可得一直線，這條直線的零截距為τ₀，其斜率為τ_∞，此函數的直線性可用以驗證S-R-H模型的正確性。

（4）注入水平的計算　硅片在脈沖作用期間吸收的光子密度Φ除以多數載流子濃度，即為注入水平η。其中光子密度Φ（單位光子/cm³）由下式給出

　　（5-10）

式中，f為入射激光被樣品的吸收比率，一般在0.7～0.9，本實驗取其中間值0.8；φ為入射激光強度，單位為W/cm²，或光子數/（cm²·s）；t_p為激光脈沖長度，單位為s；Φ₁為每個脈沖期間的光子面密度，單位為光子/cm²；L為片厚，單位為cm。

（5）電導率　圖5-6是某半導體樣品在一固定微波頻率下，微波反射系數隨樣品電導率的變化曲線（局部）。從圖中可以看出，隨著電導率的增加，微波反射系數逐漸下降，然后又逐漸上升。這個變化規律就對微波光電導測試技術提出了限制，若樣品原始電導率在A點的對應值，注入光生載流子后，樣品電導率變為B點的對應值，而兩者的反射系數是一樣的，即電導率的變化沒有導致微波反射系數的變化，這時，我們無法通過探測微波反射率隨時間的變化來反映電導率隨時間變化的趨勢，即無法通過微波探測的方法來得到少數載流子壽命，這種測試方法就失效了。

（6）其他因素　復合中心的濃度在硅片中的分布一般是不均勻的，所以在測試少子壽命時可對樣片進行多點測試，并記錄測量位置，測量點間距離。

硅中雜質的復合特性和溫度密切相關，所以在測量壽命時應在相同溫度下進行測量。

另外，本方法不適合檢測非常薄的硅膜的壽命。若存在平行于表面的PN結或高-低結（P-P⁺或N-N⁺）可導致壽命測試的不正確。

對于硅片少子壽命的測量，不同的測試方法，測試結果可能會有出入，因為不同的注入方法、不同的表面狀況，探測和算法也各不相同，因此少子壽命測試沒有絕對的精度概念（目前無論是實驗室內或實驗室間的精度都未確立），也沒有國際認定的標準樣片的標準，目前國際上只有測試方法的標準，只有重復性、分辨率的概念。對于同一樣品，不同測試方法之間需要做比對實驗。由于少子壽命無法準確標定，國際上給出的測試標準，同一待測材料在不同測試儀器下少子誤差在±135%內都是可以接受的。

三、實驗設備與材料

ZKY-5305數字式硅片少子壽命實驗儀。

圖5-7為儀器外觀示意圖，圖5-8為儀器結構框圖，另外還有鈍化劑及相關附件，以及數字示波器及裝有相關軟件的計算機。

①底殼：含有微波源、隔離器和內部電路。微波源用于產生固定頻率和功率的微波，隔離器起隔離和單向傳輸作用。

②樣品臺：含有二維刻度標尺、紅外濾光片，用于承載被測樣品，并可對樣品進行定位。

③激光組件：用于發射激光，并提供同步信號。

④波導管：用于傳輸微波。

⑤環行器：使微波能量按一定順序單向傳輸的鐵氧體器件。

⑥檢波器：用于檢測微波信號。

⑦顯示窗口：用于顯示測試盤中心表面的激光的光子面密度數值，單位：10¹³光子/cm²。

⑧輸出信號接口：輸出來自檢波器經放大器放大后的信號。

⑨同步信號接口：輸出來自激光組件的信號作為同步信號。

⑩電源插座：接AC220V/50Hz的電源。

機箱蓋：特別注意，由于機箱蓋較重，使用時請緩慢開啟或關閉機箱蓋，避免傷手。

氣彈簧：對機箱蓋的運動起一定的緩沖作用。

微波激光按鈕及指示燈：按鈕按下時，指示燈點亮，微波源和激光器同時工作；反之指示燈滅，微波源和激光器均不工作。特別注意：微波激光指示燈亮時，嚴禁直視樣品臺，避免激光對眼睛造成傷害。

激光強度調節旋鈕：用于改變激光輸出的強度或光子面密度。

本儀器配有硅片樣品放置于樣品盒（或晶圓盒）中，鈍化劑為0.08mol/L碘乙醇鈍化劑裝于密封滴瓶中。

數字示波器（RIGOL公司的DS1102E數字存儲示波器）。

實驗提供兩片硅片樣品：分別為N型、P型各一片，分別記為樣品A和樣品B，對應摻雜濃度見樣品參數標貼，輕摻雜時，可認為室溫下雜質全部電離，多數載流子濃度等于摻雜濃度。

四、實驗內容和步驟

實驗前準備：打開數字示波器和實驗儀器。儀器上的輸出信號接口與數字示波器CH1通道相連，同步信號接口和數字示波器CH2通道相連。設置好數字示波器（參見附錄“數字示波器的設置”）。

1.研究鈍化和注入水平對壽命測量的影響

（1）記錄硅片類型、厚度L和摻雜濃度（見樣品參數標貼）于表5-1。

（2）確保微波激光開關處于關閉狀態（對應指示燈熄滅）。緩慢開啟機箱蓋至機箱蓋完全打開。將未做表面鈍化處理或鈍化效果基本消退的待測硅片中心置于測量臺中心點（0，0）處（單位默認為mm，下同）。若樣品直徑為2in（即50.8mm），則當硅片中心位于（0，0）時，硅片外圓輪廓至少應經過（-25.4，0）、（25.4，0）、（0，-25.4）、（0，25.4）四點中的三個點。若樣品直徑為3in（即76.2mm），則對應經過（-38.1，0）、（38.1，0）、（0，-38.1）、（0，38.1）四點中的三個點。直徑4in、5in……依此類推。

（3）緩慢關閉機箱蓋至機箱蓋完全閉合。打開微波激光開關（對應指示燈點亮），調節光子面密度Φ₁為一較小值（但需要有信噪比較好的衰減信號波形）。利用示波器存儲衰減信號數據（詳見附錄“數字示波器的設置”，下同），記錄光子面密度和對應的文件名稱于數據記錄表（鈍化前實驗數據列）。

（4）關閉微波激光開關（對應指示燈熄滅），緩慢開啟機箱蓋至機箱蓋完全打開。然后將該硅片進行表面鈍化處理（滴加約10滴鈍化劑或能在其表面形成薄薄的一層鈍化劑即可，并及時排除氣泡）。在相同位置、相同光子面密度下，調節示波器，利用示波器存儲衰減信號數據，并記錄光子面密度和對應的文件名稱于表5-1中（鈍化后實驗數據列）。

（5）逐漸增大光子面密度，重復利用示波器存儲衰減信號數據，并記錄光子面密度和對應的文件名稱于數據記錄表，直到樣品包含1組鈍化前的數據和9組鈍化后的數據。

（6）測量完畢，關閉微波激光開關（對應指示燈熄滅），緩慢開啟機箱蓋至機箱蓋完全打開，取出樣品歸置于晶圓盒中保存。然后緩慢關閉機箱蓋至機箱蓋完全閉合。

更換樣品，重復步驟（1）～（5）。

2.測量復合壽命的分布（選做）

將樣品放置在樣品臺上的不同位置，樣品臺上有坐標網格作參考，可以通過改變樣品在樣品臺上的位置，測量樣品不同位置處的復合壽命值。

五、數據記錄及處理

1.數據記錄

2.利用“數字式硅片少子壽命教學輔助及數據處理軟件”處理數據并生成實驗報告

將U盤插入計算機USB接口，確認U盤安裝成功。

（1）修改配置文件　在安裝好的程序文件夾下找到配置文件“ZKY5305.ini”，如圖5-9所示位置。

用excel打開某一“.csv”格式文件，并確認有效數據為連續并列兩列，且時間列在左。如圖5-10所示，D、E兩列為有效數據，且D列為時間列，有效數據首位置為D1。

配置文件中“First_In_Excel=A1”表示讀入的有效數據首位置為A1。針對圖5-10所示“.csv”文件，配置文件應將“A1”改為“D1”。

配置文件中“X_Axis_Scale=1.0”表示X軸（時間）單位的值與軟件內部計算使用的時間單位（秒）的比值關系。針對上圖所示“.csv”文件，單元格A11和B11表明時間單位為秒，故配置文件“X_Axis_Scale=1.0”保持不變。

配置文件中“Y_Axis_Scale=1.0”表示Y軸（電壓）單位的值與軟件內部計算使用的電壓單位（伏）的比值關系。針對上圖所示“.csv”文件，單元格A8和B8表明電壓單位為V，故配置文件“Y_Axis_Scale=1.0”保持不變。

以上三處設置完成后，保存修改后的配置文件。若“.csv”格式發生變化，需重新設置配置文件上述三個地方。

（2）運行軟件并處理數據　雙擊程序運行圖標，進入程序主界面（見圖5-11）。

在“學生信息”欄，添加學生信息。在“硅片信息”欄，單選“硅片類型”和“是否鈍化”，手動添加硅片厚度和摻雜濃度數據。硅片吸收率程序默認為固定值0.8。

在“處理的數據文件信息”欄，單擊“選擇文件”，導入需要的“.csv”文件（在導入之前該文件不能被其他程序占用），然后手動添加該“.csv”文件對應的光子面密度值，軟件會自動計算出注入水平。

點擊“擬合”，軟件自動進入到“采用指數擬合以計算復合壽命”窗口（見圖5-12）。

點擊“擬合參數t，A，y₀”，軟件會在短暫計算后自動繪出擬合曲線，并添加“擬合y值”及參數t，A，y₀。

點擊“退出”，返回到主界面，此時主界面會自動填入峰值、復合壽命τ、τ（1+η）的值。

點擊“把τ、η值加入SRH模型驗證數據表中”，相關信息會添加到“驗證S-R-H模型并得到少子壽命”（見圖5-13）欄中的相應列。

導入同一硅片的其他“.csv”文件，重復上述步驟，得到同一硅片一系列不同光子面密度（即不同注入水平）下的各種信息。

點擊“擬合參數a、b”，軟件自動進入到“驗證S-R-H模型并得到少子壽命”窗口。

點擊“擬合參數a、b”，軟件會在短暫計算后自動繪出擬合曲線，并添加“擬合y值”及參數a、b。

點擊“退出”，返回到主界面，此時主界面會自動填入結果參數a、結果參數b的值，其中b的值（單位μs）即為計算得到的少子壽命。

點擊“生成實驗報告”按鈕生成實驗報告（目前實驗報告只支持同一硅片，1組有效鈍化前數據和9組有效鈍化后數據，否則影響少子壽命計算的準確性）。

實驗報告自動繪制復合壽命與注入水平的關系曲線，將該關系曲線與式（5-9）進行比較，試分辨P型硅片的雜質類型是元素鐵還是鐵-硼對。

實驗報告自動繪制τ（1+η）與η的關系曲線，該曲線是否為一直線？該曲線的直線性是如何驗證S-R-H模型的正確性的？由該直線方程得到的硅片少子壽命是多少？擴散長度是多少？

六、思考題

1.如何確定光注入是否處于小注入情況？為何實驗中要采用小注入的光注入？

2.實驗得到的載流子壽命是否包含了表面復合的影響？應該如何得到少數載流子的體壽命？