径向结Si微柱阵列的深度依赖EBIC显微表征
应用物理
2020-09-07 v1 材料科学
摘要
近期制备工艺的进展使得径向结架构可用于高性价比、高性能光电器件。与平面PN结不同，径向结几何结构在三维（3D）结构中最大化光学相互作用，同时通过保形PN结有效提取所生成的载流子。本文中，我们报道了由深反应离子刻蚀（DRIE）制备的p型Si微柱与磷气体扩散形成的n型层构成的径向PN结的表征。我们使用电子束诱导电流（EBIC）显微术从微柱侧壁获取3D结剖面。我们的EBIC图像揭示了在3D微柱阵列上保形构建的均匀PN结。基于蒙特卡洛模拟与EBIC建模，我们估算了反映PN结质量的局部载流子分离/收集效率。我们发现微柱阵列的EBIC效率随入射电子束能量增加而提升，与在高品质平面PN结中观察到的EBIC行为一致。我们的微柱阵列EBIC效率在10 kV时约为70%，略低于平面器件（约81%）。我们认为此降低可归因于DRIE工艺中引入的未钝化微柱表面与微柱核心中的非预期复合中心。我们的结果表明，深度依赖EBIC方法非常适用于评估具有各种几何形状的微/纳米结构半导体上的PN结。
引用
@article{arxiv.2007.05620,
title = {Depth-Dependent EBIC Microscopy of Radial-Junction Si Micropillar Arrays},
author = {Kaden M. Powell and Heayoung P. Yoon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.05620},
year = {2020}
}
备注
4 figures