Infrared photocarrier radiometry of semiconductors: Physical principles, quantitative depth profilometry, and scanning imaging of deep subsurface electronic defects
Notice bibliographique
Résumé
Laser-induced infrared photocarrier radiometry (PCR) is introduced theoretically and experimentally through deep subsurface scanning imaging and signal frequency dependencies from Si wafers. A room-temperature InGaAs detector $(0.8--1.8\ensuremath{\mu}\mathrm{m})$ with integrated amplification electronics is used instead of the liquid-nitrogen-cooled HgCdTe photodetector $(2--12\ensuremath{\mu}\mathrm{m})$ of conventional photothermal radiometry. PCR measures purely electronic carrier-wave (CW) recombination. The InGaAs detector completely obliterates the thermal-infrared emission band $(8--12\ensuremath{\mu}\mathrm{m}),$ unlike the known photothermal signal types, which invariably contain combinations of carrier-wave and thermal-wave infrared emissions due to the concurrent lattice absorption of the incident beam and nonradiative heating. The PCR theory is presented as infrared depth integrals of CW density profiles. Experimental aspects of this methodology are given, including the determination of photocarrier transport parameters through modulation frequency scans, as well as CW scanning imaging. The PCR coordinate scans at the front surface of $500\ensuremath{-}\ensuremath{\mu}\mathrm{m}$-thick Si wafers with slight back-surface mechanical defects can easily ``see'' and create clear images of the defects at modulation frequencies up to 100 kHz, at laser-beam optical penetration depth $\ensuremath{\sim}1\ensuremath{\mu}\mathrm{m}$ below the surface (at 514 nm). The physics of the contrast mechanism for the nonthermal nature of the PCR signal is described: it involves self-reabsorption of CW-recombination-generated IR photons emitted by the photoexcited carrier-wave distribution depth profile throughout the wafer bulk. The distribution is modified by enhanced recombination at localized or extended defects, even as remote as the back surface of the material. The high-frequency, deep-defect PCR images thus obtained prove that very-near-surface (where optoelectronic device fabrication takes place) photocarrier generation can be detrimentally affected not only by local electronic defects as is commonly assumed, but also by defects in remote wafer regions much deeper than the extent of the electronically active thin surface layer.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».