天游线路检测中心 材料的 ESR – 半导体 ① -

固体物质是绝缘体 (10⁸Ω·m以上)、半导体(10^-5～10⁸Ω·m)，导体 (10^-5Ω·m以下）。半导体通常具有以下附加特性：

• 电阻率的温度依赖性
• 整改行动
• 双极传导
• 霍尔效应
• 添加杂质的影响
• 光电特性
• 热电效应

半导体可分为由一种元素制成的单质半导体和由两种或多种元素制成的化合物半导体（无机化合物半导体、氧化物半导体、有机半导体等）。半导体进一步分为不含杂质的本征半导体和含有杂质的杂质半导体。
半导体的 ESR 可让您评估杂质（晶格缺陷）的结构和浓度，以及光、热、电响应和劣化。

在用于太阳能电池和薄膜晶体管的非晶硅 (a-Si) 中检测到了悬挂键 (DB)。 a-Si是主要由硅组成的非晶半导体，DB表示原子失去其共价键伙伴并被不参与该键合的电子（不成对电子）占据的键。众所周知，a-Si的发射强度与DB的数量之间存在相关性，并且随着DB数量的增加，发射强度降低[1]。这有助于了解在a-Si制造过程中产生了多少DB，以及在制造的a-Si中由于热和光等刺激而伴随着DB产生的劣化进展了多少。
如上所述，ESR 提供了改善物理性能的指标。近年来，制造技术的改进导致DB浓度降低，使得在室温下检测ESR变得困难，因此通常使用液氦温度可变装置（ES-CT470）进行低温测量。图1显示了硅DB从室温冷却到极低温度时观察到的ESR信号。

图 1 硅悬键产生的 ESR 信号

参考文献

[1]RAStreet、JCKnights 和 DKBiegelsen (1978)：等离子体沉积氢化硅的发光研究。身体的。审查。 B18, 1880-1891.

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