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实验 光电导衰退法测量单晶硅非平衡少数载流子寿命少子寿命对双极型器件的电流增益、正向压降、 开关速度等参数起着决定性的作用。
太阳能电池的转换效率，发光二极管的发光效率等也与少子寿命有关。
因此，少子寿命的测量一直受到极大的重视。
少子寿命的测量有许多种方法，一般可以分为两大类。
第一类为瞬态法(直接法)。
这类方法利用脉冲电或闪光在半导体中激发出非平衡载流子来调制半导体的体电阻，通过测量体电阻的变化规律直接观察半导体材料中非平衡载流子的衰退过程，因而测量它的寿命。
双脉冲法和光电导衰退法属于这一类。
第二类为稳态法( 间接法)，它是利用稳定的光照，使非平衡少子分布达到稳定状态，然后测量半导体中某些与寿命值有关的物理参数从而推算出少子寿命; 这类方法包括扩散长度法和光磁法。
这类方法的优点是可以测量很短寿命的材料，但必须知道半导体材料的其他一些参数，而这些参数往往会随样品所处的条件不同而异，因此精度稍差。
高频光电导衰退法是国际通用方法。
本实验采用这种方法来测量非平衡少子的寿命，它的优点是样品无须切割为一定的几何形状，对样品的几何尺寸要求不太严格，测量时不必制作欧姆电极，因此样品较少受到污染，测试方法也较为简单，缺点是仪器线路比较复杂，受干拢也大些。
本实验的目的在于熟悉高频光电导衰退法的测量原理，熟悉测量设备， 掌握测量方法。
一、实验原理实验的原理框图见12-1，从图看出， 高频源提供的高频电流流经被测样品。
当氙光源或红外光源的脉冲光照射被测样品时，单晶硅光照表面以及光贯穿深度范围内将产生非平衡光生载流子，这将使得样品产生附加光电导，使样品的总电阻下降。
当高频信号源为恒压输出时，流过样品的高频电流幅度增加△I 。
由于光源是脉冲光源，因此光照消失后，△I 将逐渐衰退，衰退速度将取决于光生非平衡少数载流子在晶体内存在的平均时间(即寿命τ)。
图12-1 试验原理图在小注入的条件下，当光照区内复合是主要因素时，△I 的衰减将是指数形式的。
cvd法制备的非晶态硅薄膜非晶态硅薄膜是一种由非晶态硅材料制成的薄膜，其制备方法之一是化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition，CVD）法。
这种方法是通过在高温下将气态前体物质分解并沉积在基底表面上形成薄膜。
CVD法制备非晶态硅薄膜的过程主要包括前体物质供给、气态前体物质传输、前体物质分解和薄膜沉积四个步骤。
首先，将前体物质以气态形式供给到反应室中，一般是通过蒸发或者气体输送的方式实现。
然后，气态前体物质在反应室中通过扩散或者对流传输到基底表面。
在基底表面上，前体物质受到热源的加热并分解为反应物，进而发生化学反应。
最后，分解后的反应物在基底表面上沉积形成非晶态硅薄膜。
CVD法制备非晶态硅薄膜的关键是选择合适的前体物质和反应条件。
前体物质通常是含有硅的化合物，如硅烷、硅氟烷等。
而反应条件包括反应温度、反应压力、前体物质浓度等。
这些条件的选择将直接影响到薄膜的质量和性能。
在CVD法制备非晶态硅薄膜中，反应温度是一个重要的参数。
较高的反应温度有利于前体物质的分解和反应物的扩散，从而促进薄膜的沉积。
然而，过高的温度可能导致薄膜的结晶化，降低非晶态硅薄膜的优势。
因此，需要在合适的温度范围内选择最佳的反应温度。
反应压力和前体物质浓度也对非晶态硅薄膜的制备有影响。
较高的反应压力和前体物质浓度有利于前体物质的传输和反应物的生成，从而提高薄膜的沉积速率。
然而，过高的压力和浓度可能导致薄膜的成分不均匀或者产生杂质，影响薄膜的质量。
除了反应条件的选择，基底表面的处理也对非晶态硅薄膜的制备至关重要。
通常情况下，基底表面需要进行清洗和活化处理，以去除表面的杂质和氧化物，并提供良好的沉积条件。
常用的表面处理方法包括酸洗、碱洗、氧化和金属蒸发等。
非晶态硅薄膜在光电子器件、太阳能电池等领域具有广泛的应用。
其制备方法中的CVD法不仅可以实现高质量的薄膜沉积，而且可以在大面积基底上进行批量制备，具有较高的生产效率。
