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Degradation of carrier lifetime in silicon crystals at room temperature

1978; Wiley; Volume: 49; Issue: 1 Linguagem: Inglês

10.1002/pssa.2210490116

1521-396X

K. Graff, Henning Pieper,

Silicon Nanostructures and Photoluminescence

physica status solidi (a)Volume 49, Issue 1 p. 137-144 Article Degradation of carrier lifetime in silicon crystals at room temperature† K. Graff, K. Graff Semiconductor Division, AEG-Telefunken, Heilbronn Search for more papers by this authorH. Pieper, H. Pieper Semiconductor Division, AEG-Telefunken, Heilbronn Search for more papers by this author K. Graff, K. Graff Semiconductor Division, AEG-Telefunken, Heilbronn Search for more papers by this authorH. Pieper, H. Pieper Semiconductor Division, AEG-Telefunken, Heilbronn Search for more papers by this author First published: 16 September 1978 https://doi.org/10.1002/pssa.2210490116Citations: 11 † In honour of Prof. Dr. F. Stöckmann's 60th birthday ‡ Theresienstr. 2, D-7100 Heilbronn, FRG. AboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Abstracten After quenching high-purity n-type silicon samples from about 1000 °C to room temperature the minority carrier lifetime is measured as a function of the time elapsed after this heat treatment. A more or less steep decrease of the carrier lifetime is observed within the first 100 h. This decrease depends on the purity of the samples before annealing and the cleanness of the furnace tube. Samples intentionally doped with heavy metal impurities show a similar decrease in carrier lifetime if the impurity is gold. A decrease in carrier lifetime is also observed after cutting samples from Czochralski-grown silicon crystals without application of any heat treatment. These results can be explained by the diffusion of vacancies which were frozen in during quenching the samples or generated during the sawing process. The vacancies subsequently react with interstitial gold, a residual impurity in the crystal, forming recombination centers and reducing the carrier lifetime. Abstractde Nach dem Abschrecken von hochreinen n-Siliziumproben von ca. 1000 °C auf Raumtemperatur wird die Minoritäts-Trägerlebensdauer als Funktion der Zeit nach der Wärmebehandlung gemessen. Innerhalb der ersten 100 Stunden wird ein mehr oder weniger steiler Abfall der Trägerlebensdauer beobachtet. Dieser Abfall hängt von der Reinheit der Proben vor dem Temperaturprozeß und von der Sauberkeit des Ofenrohres ab. Proben, die absichtlich mit Schwermetallverunreinigungen dotiert wurden, zeigen einen ähnlichen Abfall der Trägerlebensdauer, wenn zur Verunreinigung Gold verwendet wurde. Ein Abfall der Trägerlebensdauer kann auch nach dem Sägen von Proben aus Czochralski-gezogenen Siliziumkristallen beobachtet werden, ohne daß sie einem Temperaturprozeß unterzogen werden. Diese Ergebnisse können durch die Diffusion von Leerstellen erklärt werden, die während, des Abschreckens der Proben eingefroren, oder durch den Sägeprozeß erzeugt werden. Diese Leerstellen reagieren anschließend mit Zwischengitter-Gold als Restverunreinigung im Kristall, wobei sie Rekombinationszentren bilden, die die Trägerlebensdauer verringern. Citing Literature Volume49, Issue116 September 1978Pages 137-144 RelatedInformation