DLTSスペクトル ガラス製造技術とワイドギャップ半導体のセラミックフォーラム

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DLTSスペクトル

LangがDLTS法を考案した1974年においては、現在のような進んだコンピュータ技術はまだありませんでした。Langらの方法におけるDLTSスペクトル測定原理を、図A-4に示しました。トランジエント波形の完全な収録ではなく、ハード的な手法(ボックス・カー方式)により、二つの時間 t1 および t2 における容量値C(t1)およびC(t2)を測定し、その差S(T)=△C(t1)- C(t2)を求めます。

このような測定を低温→高温へ温度を変えながら連続的に行った場合、容量トランジエントは、図A-4(a)に示したように深い準位に捕獲されたキャリアの熱的活性化が開始する温度に到達すると顕著に現れますので、この温度(Tmax)においてS(T)が極大となるスペクトル(DLTSスペクトル)が得られます。

Langの手法によるDLTSスペクトル測定原理

図A-4. Langの手法によるDLTSスペクトル測定原理
低温→高温への測定過程のある温度(Tmax)において△Cは最大値を取る

容量トランジエントは、式(A-1)で示したような指数関数的変化をしますが、その時定数: τe と、先ほどの t1 および t2との間には、以下のような関係が成り立ちます。

したがって、図A-4のDLTSスペクトルは、対象とする深い準位からの電子の熱的放出時定数が τe になる温度がそのピーク点の温度:(Tmax)であるであることを表しています。
また、式(A-6)で与えられる放出時定数の逆数(放出速度)は、レートウンドウと呼ばれます。

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