WT-2000少子寿命测试仪的原理及性能
高频光电导衰减法测量Si中少子寿命
高频光电导衰减法测量Si 中少子寿命 一、概述 半导体中的非平衡少数载流子寿命是与半导体中重金属含量、晶体结构完整性直接有关的物理量。它对半导体太阳电池的换能效率、半导体探测器的探测率和发光二极管的发光效率等都有影响。因此，掌握半导体中少数载流子寿命的测量方法是十分 必要的。 测量非平衡少数载流子寿命的方法有许多种，分别属于瞬态法和稳态法两大类。瞬态法是利用脉冲电或闪光在半导体中激发出非平衡载流子，改变半导体的 体电阻，通过测量体电阻或两端电压的变化规律直接获得半导体材料的寿命。这类方法包括光电导衰减法和双脉冲法。稳态法是利用稳定的光照，使半导体中非平衡少子的分布达到稳定的状态，由测量半导体样品处在稳定的非平衡状态时的某些物理量来求得载流子的寿命。例如：扩散长度法、稳态光电导法等。 光电导衰减法有直流光电导衰减法、高频光电导衰减法和微波光电导衰减法，其差别主要在于是用直流、高频电流还是用微波来提供检测样品中非平衡载流子的衰减过程的手段。直流法是标准方法，高频法在Si 单晶质量检验中使用十分方便，而微波法则可以用于器件工艺线上测试晶片的工艺质量。 本实验采用高频光电导衰减法测量Si 中少子寿命。 二、实验目的 1 ?掌握用高频光电导衰减法测量Si 单晶中少数载流子寿命的原理和方法。 2.加深对少数载流子寿命及其与样品其它物理参数关系的理解。 三、实验原理 当能量大于半导体禁带宽度的光照射样品时，在样品中激发产生非平衡电子和空 穴。若样品中没有明显的陷阱效应，那么非平衡电子( ？n)和空穴(? p)的浓度相 等，它们的寿命也就相同。样品电导率的增加与少子浓度的关系为 _q」pip q 」/n
少子寿命的测量
表面复合对少子寿命测量影响的定量分析 我们测量硅单晶、铸造多晶以及单晶硅片、多晶硅片的少子寿命，都希望得到与真实体寿命b τ相接近的测量值（表观寿命），而不是一个受表面影响很大的表面复合寿命s τ。因为在寿命测量中只有b τ才能真正反映半导体材料的内在质量，而表面复合寿命只能反映样品的表面状态，是随表面状态变化而变化的变数。 通过仪器测量出的寿命值我们一般称为表观寿命，它与样品体寿命及表面复合寿命有如下关系，公式（1）由SEMI MF28-0707给出的计算公式τ0 =S F R τ--11（τ0或b τ表示体寿命）推演出来： S b F τττ111+= （1） 即仪器测量值F τ，它实际上是少子体寿命b τ和表面复合寿命s τ的并联值。 光注入到硅片表面的光生少子向体内扩散，一方面被体内的复合中心（如铁原子）复合，另一方面扩散到非光照面，被该表面的复合中心复合。 光生少子在体内平均存在的时间由体复合中心的多少而决定，这个时间就称为体寿命。如果表面很完美，则表面复合寿命趋于无穷大，那么表观寿命即等于体寿命。 但实际上的表面复合寿命与样品的厚度及表面复合速度有关。 由MF1535-0707中给出s l D l sp diff s 222+=+=πτττ （2）可知，其中： diff τ=D l 22 π——少子从光照区扩散到表面所需的时间 sp τ= 2l s ——少子扩散到表面后，被表面（复合中心、缺陷能级）复合所需要的时间 l ——样品厚度 D ——少子扩散系数，电子扩散系数Dn=33.5cm 2/s ，空穴扩散系数Dp=12.4 cm 2/s
S ——表面复合速度，单位cm/s 硅晶体的表面复合速度随着表面状况在很大范围内变化。如表1所示： 表1 据文献记载，硅抛光面在HF 酸中剥离氧化层后复合速度可低至0.25cm/s ，仔细制备的干氧热氧化表面复合速度可低至1.5-2.5cm/s ，但是要达到这样的表面状态往往不容易，也不稳定，除非表面被钝化液或氧化膜保护。一般良好的抛光面表面复合速度都会达到 104 cm/s ，最容易得到而且比较稳定的是研磨面，因为它的表面复合速度已达到饱和，就像饱和浓度的盐水那样，再加多少盐进去浓度依然不变。 现在很多光伏企业为了方便用切割片直接测量寿命，即切割后的硅片不经清洗、抛光、钝化等减少和稳定表面复合的工艺处理，直接放进寿命测试仪中测量，俗称裸测，这种测量简单、方便、易操作。 为了定量分析表面复合对测量值F τ的影响，我们以最常用厚度为180μm 的P 型硅片为例进行定量分析。因为切割面实质上也是一种研磨面，是金属丝带动浆料研磨的结果，一般切割、研磨面的表面复合速度为S=107cm/s ，但线切割的磨料较细，我们将其表面复合的影响估计的最轻，也应该是S ≥105cm/s 。因为良好的抛光面S ≈104cm/s,我们按照2007版的国际标准MF1535-0707、MF28-0707提供的公式：b τ= S F R τ--1 1 ，其中Rs 是表面复合速率，表面复合寿命S s R 1=τ， 由以上公式即可推演出常用公式：S b F τττ111+= 表面复合寿命s l D l sp diff s 222+=+=πτττ 我们以以下的计算结果来说明，当切割面的表面复合速度为S=105cm/s 时， l =180μm 厚的硅片当它的体寿命由0.1μS 上升到50μS （或更低、更高）时， 我们测出的表观寿命受表面影响的程度，以及真实体寿命b τ与实测值F τ相差多
日本共立4102 接地电阻测试仪说明书
4102A/4105A 接地电阻测试仪 使用说明书 目录 1．安全事项 2．特点 3．规格 4．部件名称 5．准备测量 6．测量方法 7．更换电池 8．机壳与背带 1．安全事项
仪器符合以下标准 ●IEC 61010-1 CATⅢ-300V.二级 ●IEC 61O10-2-31 ●IEC 61557-1，5 ●IEC 60529(IP54) ●JIS C1304-95 为正确使用仪器并避免触电危险,使用前请务必详读说明书。 说明书中,遇到特别需要注意事项均以表示,请仔细阅读之： 危险是标示有可能造成触电事故的注意事项。 注意是标示可能引起仪器损坏或测量误差的注意事项。 为确保安全,以下的注意事项请务必遵守： (1) 测试前请先确认量程选择开关已设定在适当档位。 (2) 测试导线的连接插头已紧密插入端子内。 (3) 主机潮湿状态下，请勿接线。 (4) 各档位中，请勿加载超于该量程额定值的电量。 (5) 当与被测物在线连接时，请勿切换量程选择开关。 (6) 测试端子间请勿加载超过200安培的交流或直流电压。 (7) 请勿在易燃性场所测试，火花可能会引起爆炸。 (8) 若仪器出现破损或测试导线发生龟裂而造成金属外露等异常情况时，请停止使用。 (9) 更换电池，请务必确定测试导线已从测试端子拆除。 (10)主机潮湿状态下请勿更换电池。 (11)使用后请务必将量程选择开关切于OFF位置。 (12)请勿于高温潮湿,有结露的场所及日光直射下长时间放置。 (13)本测试器请勿存放于超过60℃之场所。 (14)长时间不使用，请取出电池后保存。 (15)主机潮湿时，请干燥后保存。 2. 特点 本仪器是用来测定配电线，屋内配线，电机机电设备等接地阻抗测试仪。此外，还有测量接地电压用的交流电压档可使用。 ●根据IEC 60529(IP54)标准设计、制造、测试，可于恶劣气候下工作。 ● 4105A使用大型数字式LCD显示屏，4102A是指针盘显示测量值，方便读取。 ●附有携带方便的携带包，所有附件均可置于其内。 ●测量接地电阻，辅助接地电阻不适于过大场合，此种情况发生时会自动检查并显示警告信息。 ●可使用简易测试导线作简易测试。 3. 规格 测量范围和精确度(23±5℃和75％RH) 测量项目测量范围精确度 接地电压0～199.9V（50、60Hz）±1％±4dgt 接地电阻0～19.99/0～199.9/ 0～1999Ω ±2％rdg±0.1Ω(0～199.9Ω) ±2％rdg±3dgt(above 20Ω) 测量项目测量范围精确度
数字接地电阻测试仪使用说明书
数字接地电阻测试仪 一、产品介绍 1、仪器工作原理 FS2670数字接地电阻测试仪摒弃传统的人工手摇发电工作方式，采用先进的中大规模集成电路，应用DC/AC变换技术将三端钮、四端钮测量方式合并为一种机型的新型接地电阻测试仪。 工作原理：由机内DC/AC变换器将直流变换为交流的低频恒流，经过辅助接地极C和被试物E组成回路，被试物上产生交流压降，经辅助接地极P送入交流放大器放大，再经过检波送入表头显示。借助倍率开关，可得到三个不同的量限：0～2Ω，0～20Ω，0～200Ω。 2、仪表使用范围 本仪表适用于电力、邮电、铁路、通信、矿山等部门测试各种装置的接地电阻以及测量低电阻导体的电阻值；本仪表还可测量土壤电阻率及地电压。 3、仪表特点 结构上采用高强度铝合金作为机壳，电路上为防止工频、射频干扰采用锁相环同步跟踪检波方式并配以开关电容滤波器使仪表有较好的抗干扰能力。 内部采用DC/AC变换技术将直流变为交流的低频恒定电流以便于测量。 允许辅助接地电阻在0～2KΩ,（Rc）0～40Ω（Rp）之间变化，不至于影响测量结果。 本仪表不需人工调节平衡，3位半LCD显示，除测地电阻外，还可以测低电阻导体的电阻、土壤电阻率以及交流地电压。 如若测试回路不通表头显示“1”代表溢出，符合常规测量习惯。 二、技术指标 1、使用条件 环境温度：0℃～45℃ 相对湿度：≤85%RH
2、测量范围及恒流值（有效值） 电阻：0～2Ω（10mA），2～20Ω（10mA），20～200Ω（1mA） 电压：AC0～20V 3、测量精度及分辨率 精度：0～0.2Ω≤±3%±1d 0.2～200Ω≤±1.5%±1d 1～20V≤±3%±1d 分辨率：0.001Ω、0.01Ω、0.1Ω、0.01V 4、辅助接地电阻及地电压引起的测量误差 允许辅助接地电阻Rc（C1与C2之间）＜1.8KΩ （P1与P2之间）＜40KΩ误差≤±5% R p 允许地电压≤5V（工频有效值）误差≤±5% 5、电源及功耗 最大功率损耗≤2W 电源：6.8～9V（6节5#镍镉可充电电池），外接220V交流电源进行充电。 体积：220mm×200mm×105mm 重量：≤1.4kg 三、操作方法： 1、接地电阻测量（如图一） 沿被测接地级E（C2、P2）和电位 探针P1及电流探针C1，依直线彼此相 距20米，使电位探针处于E、C中间位 置，按要求将探针插入大地。 用专用导线将地阻端子E（C2、P2）、P1、C1与探针所在位置对应连接。 开启地阻仪电源开关“ON”，选择合适档位轻触该键，该档指示灯亮，表头LCD 显示的数值即为被测电阻值。 2、土壤电阻率测量（如图二） 测量时在被测的土壤中沿直线插入
钳式数字接地电阻测试仪说明书
钳式数字接地电阻测试仪说明书 由于输入输出端子、测试柱等均有可能带电 压，在插拔测试线、电源插座时，会产生电火花， 小心电击，避免触电危险，注意人身安全！ ——详细阅读手册。 ——遵守本手册所列出的操作注意事项。 任何情况下，使用本钳表应特别注意安全。 注意本钳表所规定的测量范围及使用环境。 注意本钳表面板及背板的标贴文字。 钳口接触平面必须保持清洁，不能用腐蚀剂和粗糙物擦拭。 避免本钳表受冲击，尤其是钳口接合面。 测量导线电流不要超过本钳表的上量限。 拆卸、校准、维修本钳表，必须由有授权资格的人员操作。 由于本钳表原因，继续使用会带来危险时，应立即停止使用，并马上封存，由有授权资格的机构处理。 目录 一、引言 (4) 二、概述 (4)
三、主要特点 (4) 四、主要技术指标 (5) 五、面板功能简介 (6) 六、测量原理及使用方法 (7) （1）、双钳法 (7) 1、测量原理 (7) 2、多极并联接地电阻的测量 (8) 3、双钳法测独立接地体的方法 (9) （2）、地桩 (10) （3）、存储 (11) （4）、查看/删除 (11) （5）、保持 (11) 七、注意事项 (11) 一、引言 高质量专业测试仪表HT5600双钳多功能接地电阻测试仪，该仪器用于接地电阻的测量，并在此基础上评价接地质量。 HT5600双钳多功能接地电阻测试仪是一种手持式的接地测量仪。仪器配备有测试所必需的附件。操作简单、直观，操作者只需要阅读说明书而不必参加专门的培训就能够操作。 二、概述 优良的接地系统是电力、电信、电气设备安全可靠运行的重要保证。接地电阻大小是接地系统品质优劣的评判依据。精确、快速、简
少数载流子寿命测试
第三章：少数载流子寿命测试 少数载流子寿命是半导体材料的一个重要参数，它在半导体发展之初就已经存在了。早在20世纪50年代，Shockley 和Hall等人就已经报道过有关少数载流子的复合理论[1-4]，之后虽然陆续有人研究半导体中少数载流子的寿命，但由于当时测试设备简陋，样品制备困难，尤其对于测试结果无法进行系统地分析。因此对于少数载流子寿命的研究并没有引起广泛关注。直到商业需求的增加，少数载流子寿命的测试才重新引起人们的注意。晶体生产厂家和IC集成电路公司纷纷采用载流子寿命测试来监控生产过程，如半导体硅单晶生产者用载流子寿命来表征直拉硅单晶的质量，并用于研究可能造成质量下降的缺陷。IC集成电路公司也用载流子寿命来表征工艺过程的洁净度，并用于研究造成器件性能下降的原因。此时就要求相应的测试设备是无破坏，无接触，无污染的，而且样品的制备不能十分复杂，由此推动了测试设备的发展。 然而对载流子寿命测试起重要推动作用的，是铁硼对形成和分解的发现[5,6]，起初这只是被当作一种有趣的现象，并没有被应用到半导体测试中来。直到Zoth 和Bergholz发现，在掺B半导体中，只要分别测试铁硼对分解前后的少子寿命，就可以知道样品中铁的浓度[7]。由于在现今的晶体生长工艺中，铁作为不锈钢的组成元素，是一种重要的金属沾污，对微电子器件和太阳能电池的危害很严重。通过少数载流子寿命测试，就可以得到半导体中铁沾污的浓度，这无疑是一次重大突破，也是半导体材料参数测试与器件性能表征的完美结合。之后载流子寿命测试设备迅速发展。 目前，少数载流子寿命作为半导体材料的一个重要参数，已作为表征器件性能，太阳能电池效率的重要参考依据。然而由于不同测试设备在光注入量，测试频率，温度等参数上存在差别，测试值往往相差很大，误差范围可能在100％，甚至以上，因此在寿命值的比较中要特别注意。 概括来说，少数载流子寿命的测试及应用经历了一个漫长的发展阶段，理论上，从简单的载流子复合机制到考虑测试结果的影响因素。应用上，从单纯地用少子寿命值作为半导体材料的一个参数，到把测试结果与半导体生产工艺结合起来考虑。测试设备上，从简陋，操作复杂到精密，操作简单，而且对样品无接触，
少子寿命概念
少子寿命是半导体材料和器件的重要参数。它直接反映了材料的质量和器件特性。能够准确的得到这个参数,对于半导体器件制造具有重要意义。 少子，即少数载流子，是半导体物理的概念。它相对于多子而言。 半导体材料中有电子和空穴两种载流子。如果在半导体材料中某种载流子占少数，导电中起到次要作用，则称它为少子。如，在 N型半导体中,空穴是少数载流子，电子是多数载流子；在P型半导体中,空穴是多数载流子,电子是少数载流子。 多子和少子的形成:五价元素的原子有五个价电子，当它顶替晶格中的四价硅原子时，每个五价元素原子中的四个价电子与周围四个硅原子以共价键形式相结合，而余下的一个就不受共价键束缚，它在室温时所获得的热能足以便它挣脱原子核的吸引而变成自由电子。出于该电子不是共价键中的价电子，因而不会同时产生空穴。而对于每个五价元素原子，尽管它释放出一个自由电子后变成带一个电子电荷量的正离子，但它束缚在晶格中，不能象载流子那样起导电作用。这样，与本征激发浓度相比，N型半导体中自由电子浓度大大增加了，而空穴因与自由电子相遇而复合的机会增大，其浓度反而更小了。 少子浓度主要由本征激发决定，所以受温度影响较大。 香港永先单晶少子寿命测试仪 >> 单晶少子寿命测试仪 编辑本段产品名称 LT-2单晶少子寿命测试仪 编辑本段产品简介 少数载流子寿命(简称少子寿命)是半导体材料的一项重要参数,它对半导体器件的性能、太阳能电池的效率都有重要的影响.我们采用微波反射光电导衰减法研制了一台半导体材料少子寿命测试仪,本文将对测试仪的实验装置、测试原理及程序计算进行了较详细的介绍,并与国外同类产品的测试进行比较,结果表明本测试仪测试结果准确、重复性高,适合少子寿命的实验室研究和工业在线测试. 技术参数： 测试单晶电阻率范围 >2Ω.cm 少子寿命测试范围 10μS～5000μS 配备光源类型 波长：1.09μm；余辉<1 μS； 闪光频率为：20～30次／秒； 闪光频率为：20～30次／秒； 高频振荡源 用石英谐振器，振荡频率：30MHz 前置放大器 放大倍数约25，频宽2 Hz-1 MHz 仪器测量重复误差 <±20％
少子寿命测量
高频光电导衰减法测量Si 中少子寿命 预习报告： 一，什么是少子寿命？ 少子，即少数载流子。少子寿命指少子的平均生存时间，寿命标志少子浓度减少到原值的1/e 所经历的时间。少数载流子寿命是与半导体中重金属含量、晶体结构完整性直接有关的物理量。它对半导体太阳电池的换能效率、半导体探测器的探测率和发光二极管的发光效率等都有影响。 二，如何测量少子寿命？ 测量非平衡少数载流子寿命的方法有许多种，分别属于瞬态法和稳态法两大类。本实验采用高频光电导衰减法测量Si 中少子寿命。 三，实验原理： 当能量大于半导体禁带宽度的光照射样品时，在样品中激发产生非平衡电子和空穴。若样品中没有明显的陷阱效应，那么非平衡电子（?n ）和空穴(?p)的浓度相等，它们的寿命也就相同。样品电导率的增加与少子浓度的关系为n q p q n p ?+?=?μμσ当去掉光照，少子密度将按指数衰减，即τ t e p -∝?，因此导致电导率为τ σt e - ∝?。 高频源提供的高频电流流经被测样品，当红外光源的脉冲光照射样品时，单晶体内产生的非平衡光生载流子使样品产生附加光电导，从而导致样品电阻减小。由于高频源为恒压输出，因此流经样品的高频电流幅值增加?I ，光照消失后，?I 逐渐衰减，其衰减速度取决于光生载流子在晶体内存在的平均时间，即寿命。在小注入条件下，当光照区复合为主要因素时，?I 将按指数规律衰减，此时取样器上产生的电压变化?V 也按同样的规律变化，即 τt e V V - ?=?0 图2指数衰减曲线 一， Si. t
?V~t 曲线: （一） （二） （三） 计算少子寿命： 电压满足τ t e V V -?=?0，在测量数据中，由于时间原点的不同选择，t 的绝对值不同， 但是相对值相同。任选两个点（t 1,?V 1）,（t 2,?V 2），有?V 1=?V 0e ? t 1+?t τ ，?V 2=?V 0e ? t 2+?t τ ，
实验一 光电导衰退测量少数载流子的寿命
实验一光电导衰退测量少数载流子的寿命 一、实验目的 1.理解非平衡载流子的注入和复合过程； 2.了解非平衡载流子寿命的测量方法； 3.学会光电导衰退测量少子寿命的实验方法。 二、实验原理 半导体中少数载流子的寿命对双极型器件的电流增益、正向压降和开关速度等起着决定性作用。半导体太阳能电池的换能效率、半导体探测器的探测率和发光二极管的发光效率也和载流子的寿命有关。因此，半导体中少数载流子寿命的测量一直受到广泛的重视。 处于热平衡状态的半导体，在一定的温度下，载流子浓度是一定的，但这种热平衡状态是相对的，有条件的。如果对半导体施加外界作用，破坏了热平衡的条件，这就迫使它处于与热平衡状态相偏离的状态，称为非平衡状态。处于非平衡状态的半导体，其载流子浓度也不再是 n0 和 p0，可以比它们多出一部分。比平衡状态多出来的这部分载流子称为非平衡载流子，有时也称为过剩载流子。要破坏半导体的平衡态，对它施加的外部作用可以是光，也可以是电或是其它的能量传递方式。常用到的方式是电注入，最典型的例子就是 PN 结。用光照使得半导体内部产生非平衡载流子的方法，称为非平衡载流子的光注入，光注入时，非平衡载流子浓度Δn=Δp。 当外部的光注入撤除以后，注入的非平衡载流子并不能一直存在下去，它们要逐渐消失，也是原来激发到导带的电子又回到价带，电了和空穴又成对的消失了。最后，载流子浓度恢复到平衡时的值，半导体又回到平衡态，过剩载流子逐渐消失，这一过程称为非平衡载流子的复合。实验表明，光照停止后，Δp 随时间按指数规律减少。这说明非平衡载流子不是立刻全部消失，而是有一个过程，即它们在导带和价带中有一定的生存时间，有的长些，有的短些。非平衡载流子的平均生存时间称为非平衡载流子的寿命，用t 表示。由于相对于非平衡多数载流子，非平衡少数载流子的影响处于主导的、决定的地位，因而非平衡载流子的寿命通常称为少数载流子寿命。显然 1/t 就表示单位时间内非平衡载流子的复合概率。通常把单位时间单位体积内净复合消失的电子-空穴对数称为非平衡载流子的复合率。很明显，Δp/t 就代表复合率。 以光子能量略大于半导体禁带宽度的光照射样品，在样品中激发产生非平衡电子和空穴。若样品中没有明显的陷阱效应，那么非平衡电子和空穴浓度相等，他们的寿命也就相同。如果所采用的光在半导体中的吸收系数比较小，而且非平衡载流子在样品表面复合掉的部分可以忽略，那么光激发的非平衡载流子在样品内可以看成是均匀分布。假定一束光在一块n型半导体内部均匀的产生非平衡载流子Δn和Δp。在t=0时刻，光照突然停止，Δp 随时间而变化，单位时间内非平衡载流子浓度的减少应为-dΔp(t)/dt，它由复合引起，因此应当等于非平衡载流子的复合率，即
接地电阻测试仪使用说明书zc29b型
接地电阻测试仪使用说明书 ZC29B型 一、用途 ZC29B型接地电阻测试仪专供测量各种电力系统，电气设备，避雷针等接地装置的接地电阻值。 亦可测量低电阻导体的电阻值；还可测量土壤电阻率。 本仪表执行标准GB/T7676-1998《接地电阻表》国家标准。 二、规格及性能 1 100Ω1 1000Ω10 0.01 2、 3、相对湿度：≤80%。 4、准确度：3级。 5、摇把转速：每分钟150转。 6、倾斜影响：向任一方倾斜5°，指示值的改变不超过准确度的50%。 7、外磁场影响：对外磁场强度为0.4KA/m时，仪表指示值的改变不超过准确度的`100%。 8、绝缘电阻值：在温度为室温，相对温度不大于80%情况下，不小于20MΩ。 9、绝缘强度：线路与外壳间的绝缘能承受50Hz的正弦波交流电压0.5KV历时一分钟。 10、外形尺寸：l×b×h，mm：172×116×135。 11、重量：约定俗成2.4Kg。 三、结构和工作原理 1、结构： ZC29型接地电阻测试仪由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成。全部机构装在塑壳内，外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等，装于附件袋内。 2、工作原理： 当民发电机摇柄以每分钟150转的速度转动时，产生105～115周的交流电，测试仪的两个E端经过5m导线接到被测物，P端钮和C端钮接到相应的 两根辅助探棒上。电流I 1由发电机出发经过R 5 ，电流探棒C′，大地，被测 物和电流互感器CT的一次绕组而回到发电机，由电流互感器二次绕组感应产 生I 2通过电位器R S 可使检流计到达零位。
因此，在标度盘满刻度为10，读数为N 时： 10 I 21N R I R S X ?=? 1012N R I I R S X ?= K I I =1 2 K=CT 电流互感器的电流比，ZC29-1电流比K=2.5,ZC29-2电流比K=1/4。 10 N R K R S X ?=∴ R X 即为被测接地电阻值。 四、 使用说明 接地电阻测量时的接线方式（如下图所示），具体操作步骤如下： 1、沿被测接地极E ′使电位探棒P ′和电流探棒C ′依直线彼此相距20m ，且电位探棒P ′系在E ′和C ′之间。 2、 E 端钮接5m 导线，P 端钮接20m 导线，C 端钮接40m 导线。 3、将仪表放置水平后检查检流计是否指零，否则可将零位调正器调节零位。 4、将“倍率标度”置于最大倍率慢慢转动发电机的摇把，同时旋动电位器刻度盘，使检流计指针指“0”。 5、当检流计的指针接近平衡时，加快发电机摇柄转速，使其达到每分钟150转。再转动电位器刻度盘，使检流计平衡，此时刻度盘的读数乘以倍率档即为被测接地电阻数值。 6、当刻度盘读数小于1时应将倍率开关置于较小倍率，重新调整高强度盘以得正确读数。 7、当测量小于1Ω的接地电阻时，应将2个E 端钮的连接片打开（如下图），分别用导线联接到被测接地体上，以消除测量时联结导线电阻的附加误差，操作步骤同上。
少子寿命
在硅的各种加工过程中，硅表面上通常都有离子吸附，它们引起半导体内的表面势垒产生耗尽层或反型层。光照在半导体表面时，能量稍大于半导体禁带宽度的光子，将会把价带中的电子激发到导带，从而形成电子空穴对，并向低密度区扩散。由于表面上存在着耗尽区，其电场将电子-空穴分离，产生表面光电压（SPV ）。 理论计算 α-=++1 Φ1()(1)eff P A S V L L （1） 其中对于耗尽层 A =qn 0/KT exp(qV /KT ) 对于反型层 A =qu i 2/KTn O 在小注入条件下寿命值τ与扩散长度L 的关系，即：L = 2 L D τ=，扩散系数D 为已知常数，因此通过扩散长度测量可以立即计算出寿命值。 用SPV 测量扩散长度的方法： （1）恒定表面光电压法，其特点是测量过程中单色光的波长度变化时，表面
光电压恒定不变，可对电阻率为0.1~6Ω·cm 、少子寿命短到20ns 的硅单晶进行测量。一般认为表面光电压(ΔV)是非平衡载流子浓度的函数。根据光照强度Φ与表面光电压△V 的函数关系： )11()(L M V F α+ ?=Φ /(1)S D L M B R +=- （2） 其中，对于给定的样品，M 是一个常数，对于F （△V ）在测量过程中，即在改变 光源波长时（吸收系数α随之而和），调节光强Φ，使表面光电压△V 保持不变，于是F （△V ）在测量过程中也保持为常数，在数次改变波长（即改变α-1）后， 得到相应的Φ值，即有一组：α-11，Φ1；α-12，Φ2；……α-1n ，Φn 数据，以Φ 为纵标，α-1为横座标，联成一直线，并将直线延长到Φ=0得： 1)L αΦ=0=(1+ （3） 该直线的截距即为要测的扩散长度（样品（或处延层） 的厚度必须大于4倍扩散长度，如果小于扩散长度的一半，则测得的不是在外延层中的扩散长度，而是衬底中的扩散长度）， 如图所示： （2）恒定光通量法 即Φeff 是恒定的。根据（1）式 )11)((1 -++=?ΦαL L D S A V eff 扩散长度L 可以Φeff/△V 对α-1的直线图确定 (3）
半导体少子寿命测量实验
实验：半导体少子寿命的测量 一．实验的目的与意义 非平衡少数载流子（少子）寿命是半导体材料与器件的一个重要参数。其测量方法主要有稳态法和瞬态法。高频光电导衰退法是瞬态测量方法，它可以通过直接观测少子的复合衰减过程测得其寿命。 通过采用高频光电导衰退法测量半导体硅的少子寿命，加深学生对半导体非平衡载流子理论的理解，使学生学会用高频光电导测试仪和示波器来测量半导体少子寿命。 二．实验原理 半导体在一定温度下，处于热平衡状态。半导体内部载流子的产生和复合速度相等。电子和空穴的浓度一定，如果对半导体施加外界作用，如光、电等，平衡态受到破坏。这时载流子的产生超过了复合，即产生了非平衡载流子。当外界作用停止后，载流子的复合超过产生，非平衡少数载流子因复合而逐渐消失。半导体又恢复平衡态。载流子的寿命就是非平衡载流子从产生到复合所经历的平均生存时间，以τ来表示。 下面我们讨论外界作用停止后载流子复合的一般规律。 当以恒定光源照射一块均匀掺杂的n 型半导体时，在半导体内部将均匀地产生非平衡载流子Δn 和Δp 。设在t=0时刻停止光照，则非平衡载流子的减少-d Δp /dt 应等于非平衡载流子的复合率Δp （t ）/τ。1/τ为非平衡载流子的复合几率。即： ()τ t p dt p d ?=?- （1-1） 在小注入条件下，τ为常量，与Δp （t ）无关，这样由初始条件：Δp （0）=（Δp ）0可解得： ()τt e p t p -?=?0 （1-2） 由上式可以看出： 1、 非平衡载流子浓度在光照停止后以指数形式衰减，Δp （∝）=0,即非平衡载流子浓度随着时间的推移而逐渐消失。 2、 当t=τ时，Δp （τ）=（Δp ）0/e 。即寿命τ是非平衡载流子浓度减少到初始值的1/e 倍所经过的时间。因此，可通过实验的方法测出非平衡载流子对时间的指数衰减曲线，由此测得到少子寿命值τ。 图1-1 高频光电导衰退法测量原理图
ZC29型接地电阻测试仪使用说明
ZC29型接地电阻测试仪使用说明 一、用途： ZC29型接地电阻测试仪专供测量各种电力系统，电气设备，避雷针等接地装置的接地电阻值。 亦可测量低电阻导体的电阻值；还可测量土壤电阻率。 二、规格及性能： 1.规格 型号测量范围最小分度值辅助探棒接地电阻值 ZC29B—1型0~10Ω 0.1Ω ≤1000Ω 0~100Ω 1Ω ≤2000Ω 0~1000Ω 10Ω ≤5000Ω ZC29B—2型0~1Ω 0.01Ω ≤500Ω 0~10Ω 0.1Ω ≤1000Ω 0~100Ω 1Ω ≤2000Ω 2.使用温度：—20℃至+50℃ 3.相对湿度：85%（+25℃） 4.准确度：在额定值的30%以下为额定值的±1.5%，在额定值的30%以上至额定值为指示值的±5%。 5.摇把转速：每分钟150转。 6.倾斜影响：向任一方向倾斜10°，指示值改变不越出准确度。 7.温度影响：周围温度对标准温度每变化±10℃时，仪表指示值的改变不超过±1.2% 8.外磁场的影响：对外界磁场强度为5奥斯特时，仪表指示值的改变不超过±2.5% 9.绝缘电阻：在温度为室温，相对湿度不大于85%情况下，不小于20MΩ。 10.绝缘强度：线路与外壳间的绝缘能承受50赫的正弦波交流电压0.5KV历时一分钟。 11.(1)连续冲击试验:加速度:10±1g;相应脉冲持续时间:11±2ms; 脉冲重复 频率:60～100次/分；连续冲击次数：1000±10次；脉冲波形：近似半正弦波；试验时间：3～10分钟后不损坏。 （2）跌落试验：250mm高度自由跌落4次，不损坏。 12.外形尺寸：约172×116×135毫米。 13.重量：约2.4公斤。 三、结构和工作原理： 1.结构： ZC29型接地电阻测试仪由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成。全部机构装在塑料壳内，外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等，装于附件袋内。 2.工作原理： 当发电机摇柄以每分钟150转的速度转动时，产生105～115周的交流电，测试仪的两个E端经过5米导线接到被测物，P端钮和C端钮接到相应的两根辅助探棒上。电流I1由发电机出发经过R5电流探棒Cˊ至大地，被测物和电流
少子寿命测试判断是否有外延
Abruptness of a-Si:H/c-Si interface revealed by carrier lifetime measurements Stefaan De Wolf and Michio Kondo Citation: Appl. Phys. Lett. 90, 042111 (2007); doi: 10.1063/1.2432297 View online: https://www.wendangku.net/doc/2a7868712.html,/10.1063/1.2432297 View Table of Contents: https://www.wendangku.net/doc/2a7868712.html,/resource/1/APPLAB/v90/i4 Published by the AIP Publishing LLC. Additional information on Appl. Phys. Lett. Journal Homepage: https://www.wendangku.net/doc/2a7868712.html,/ Journal Information: https://www.wendangku.net/doc/2a7868712.html,/about/about_the_journal Top downloads: https://www.wendangku.net/doc/2a7868712.html,/features/most_downloaded Information for Authors: https://www.wendangku.net/doc/2a7868712.html,/authors
Abruptness of a-Si:H/c-Si interface revealed by carrier lifetime measurements Stefaan De Wolf a?and Michio Kondo National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(AIST),Central2,1-1-1Umezono, Tsukuba,Ibaraki305-8568,Japan ?Received27September2006;accepted15December2006;published online26January2007? Intrinsic hydrogenated amorphous silicon?lms can yield outstanding electronic surface passivation of crystalline silicon wafers.In this letter the authors con?rm that this is strongly determined by the abruptness of the interface.For completely amorphous?lms the passivation quality improves by annealing at temperatures up to260°C,most likely by?lm relaxation.This is different when an epitaxial layer has been grown at the interface during?lm deposition.Annealing is in such a case detrimental for the passivation.Consequently,the authors argue that annealing followed by carrier lifetime measurements allows determining whether the interface is abrupt.?2007American Institute of Physics.?DOI:10.1063/1.2432297? Hydrogenated amorphous silicon?a-Si:H??lms depos-ited on crystalline silicon?c-Si?surfaces have increasingly attracted attention over the past20years.Initially,it was discovered that abrupt electronic heterojunctions can be cre-ated with such structures.1Soon afterwards applications fol-lowed,including bipolar transistors,2imaging devices,3and solar cells.4For the latter it was recognized that the output parameters bene?t substantially from inserting a few nano-meter thin intrinsic a-Si:H?i??lm between the doped amor-phous emitter and c-Si substrate.For solar cells that feature a similar heterostructure back surface?eld,impressive energy conversion ef?ciencies exceeding21%have been reported.5 The role of the a-Si:H?i?buffer layer has been discussed in literature?see,e.g.,Refs.6–12?:It is known that such?lms can yield outstanding surface passivation for c-Si surfaces,13 but also that growth of an epitaxial interface during a-Si:H?i?deposition is detrimental for heterojunction device performance.12For hot wire chemical vapor deposited ?CVD?a-Si:H,where no ion bombardment takes place, abrupt interfaces have been obtained either by limiting the deposition temperature T depo?Ref.14?or by terminating the c-Si surface with a SiN x monolayer prior to a-Si:H deposition.15The abruptness of the interface,i.e.,whether instant a-Si:H deposition on c-Si occurred without initial epitaxial growth,was in these studies determined either by transmission electron microscopy?TEM??Refs.12,14,and 15?or by?in situ?spectroscopic ellipsometry?SE?,16for which mirror polished surfaces are desirable.To gain know- ledge about the electronic surface passivation properties of these interfaces,the most straightforward technique is by measuring the effective carrier lifetime?eff of the samples. Such measurements are known to be extremely sensitive, allowing for detection of bulk defect densities as low as 109–1011cm?3in a simple,contactless technique at room temperature.17 In this letter,we show that by low temperature?up to 260°C?postdeposition annealing,the surface passivation quality of direct plasma enhanced?PE?CVD a-Si:H?i??lms improves when the a-Si:H/c-Si interface is abrupt.This contrasts with the case when an epitaxial?lm has been grown at the interface,where the surface passivation quality is seen to degrade signi?cantly by a similar annealing treat-ment.Consequently,we argue that annealing followed by carrier lifetime measurements allows accurate determination of the onset of epitaxial growth in an easy-to-use way which is not restricted to polished c-Si surfaces. For the experiments,300?m thick relatively low resistivity??3.0?cm?boron-doped?oat zone?100??FZ?-Si?p?wafers have been used.Both surfaces of the sub-strates were mirror polished to eliminate the in?uence of substrate surface roughness on the passivation properties18 and to allow for SE measurements.For predeposition surface cleaning,the samples were?rst immersed in a ?H2SO4:H2O2??4:1?solution for10min to grow a chemical oxide,which was followed by a rinse in de-ionized water. The oxide was then stripped off in a dilute HF solution?5%?for30s.After this the samples were immediately transferred to the load lock of the deposition system.For?lm deposi-tion,a parallel plate direct PECVD reactor operated at radio frequency?rf??13.56MHz?power was used,in which the samples were mounted at the top electrode.The electrode distance and diameter were respectively20and230mm.An undiluted SiH4?ow of20SCCM?SCCM denotes cubic cen-timeter per minute at STP?was used and the chamber was maintained at low pressure?0.5Torr?.The value for T depo was varied from105to255°C.The rf power absorbed by the plasma was5W.This is the minimal power required to maintain a stable plasma at the given deposition conditions. To evaluate the surface passivation quality,identical?lms of about50nm thick were deposited on both wafer surfaces. After deposition,the samples were consecutively annealed in a vacuum furnace?30min,with annealing temperatures T ann ranging from120to260°C?.In between the annealing steps,the value for?eff of the samples was measured with a Sinton Consulting WCT-100quasi-steady-state photocon-ductance system,19operated in the so-called generalized mode.Since high quality FZ-Si wafers have been used throughout the experiments,the contribution of the bulk to the total recombination expressed by?eff can be neglected.In such a case,the effective surface recombination velocity S eff, which value can be regarded as a direct measure for the passivation quality of the?lms present at the surfaces,may a?Electronic mail:stefaan.dewolf@aist.go.jp APPLIED PHYSICS LETTERS90,042111?2007? 0003-6951/2007/90?4?/042111/3/$23.00?2007American Institute of Physics 90,042111-1