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On the effective carrier lifetime in p-s-n rectifiers at high injection levels

1969; Elsevier BV; Volume: 12; Issue: 4 Linguagem: Inglês

10.1016/0038-1101(69)90008-2

1879-2405

Heinrich Schlangenotto, W. Gerlach,

Integrated Circuits and Semiconductor Failure Analysis

For a description of the recombination in p+-s-n+ diodes at high injection levels an effective carrier lifetime τeff is introduced, which includes the recombination in the p+ and n+ regions. From general equations, an explicit evaluation of τeff for the conditions of lifetime determination from the stored charge and a discussion of the carrier decay after interrupting the current is given. Assuming a constant high-level lifetime in the base, the obtained dependence of the effective lifetime on the injected carrier density agrees with earlier experiments. Measurements of τeff can be used for a determination of lifetime in the highly-doped layers. On introduit une durée de vie de porteur effective qui comprend la recombinaison des régions p+ et n+ pour décrire la recombinaison des diodes p+-s-n+ à hauts niveaux d'injection. Des équations générales, on donne une évaluation formelle de τeff pour les conditions de détermination de durée de vie en partant de la charge emmagasinée et une discussion du déclin du porteur après interruption du courant. En assumant une durée de vie constante à haut niveau à la base, la dépendance obtenue de la durée de vie effective en fonction de la densité du porteur est en bon accord avec de précédentes expériences. Des mesures de τeff peuvent être employées pour déterminer la durée de vie dans les couches fortement dopées. Zur Beschreibung der Rekombination in p+-s-n+-Dioden bei hoher Injektion wird eine effektive Trägerlebensdauer τeff eingeführt, die die Rekombination in dem p+- und n+-Gebiet einbezieht. Aus allgemeinen Beziehungen erfolgt eine explizite Berechnung von τeff unter den Bedingungen der Lebensdauerbestimmung aus der Speicherladung und eine Diskussion des Ladungsträgerabfalls nach Unterbrechung des Stromes. Bei konstanter Lebensdauer in der Basis ergibt sich für die effektive Lebensdauer eine im Einklang mit früheren Messergebnissen stehende Abhängigkeit von der injizierten Trägerkonzentration. Messungen von τeff lassen sich zur Bestimmung der Lebensdauer in den hoch dotierten Schichten benutzen.