Mejora de un instrumento de medida del tiempo de vida de los portadores en el silicio cristalino

Abstract

En las últimas décadas, el silicio ha revolucionado nuestra vida cotidiana. El origen de esta revolución se debe en parte al abaratamiento de las técnicas de obtención de silicio cristalino de alta calidad. Dicha calidad se mide a partir del tiempo de vida de los portadores, por lo que este proyecto consistirá en el desarrollo y mejora de un instrumento de medida del tiempo de vida de portadores minoritarios en silicio cristalino. Como objetivo principal se pretende hacer una mejora del instrumento Sinton WCT100, que es el utilizado actualmente. Para ello primero se ha hecho un estudio del funcionamiento de este instrumento para conocer las características principales y sus límites a la hora de hacer las medidas del tiempo de vida. Una vez obtenidos los datos del estudio se hizo la proposición de cambiar la fuente de luz, originalmente un flash fotográfico comercial, con lo que se conseguiría aumentar el rango de medida disponible a muy bajas intensidades de luz. La elección de la nueva fuente de luz fue la de un array de LED’s y su respectivo driver de alimentación. Este array permite un mejor control de la luz incidente consiguiéndose una mayor exactitud en las medidas realizadas con poca luz. Se definió un procedimiento de calibración de las medidas con el array de LED’s comparando estos resultados con los obtenidos mediante el flash fotográfico original. Finalmente, aprovechando la posibilidad de modular la luz incidente con un tren de pulsos periódico, se diseñó un tratamiento estadístico de los datos obtenidos. De esta manera se mejora la relación señal-ruido en medidas con muy baja intensidad de luz aumentando el rango de medida disponible respecto al instrumento original.