D5 DLTS (spectroscopie transitoire de niveau profond)

Topique

Une impulsion de remplissage appliquée à cette jonction — la méthode expérimentale décrite par ce modèle — remplit temporairement les niveaux profonds de la zone de déplétion de la jonction avec des porteurs de charge. Après l'impulsion de remplissage, la jonction se détend et une variation transitoire de capacité apparaît. Ces mêmes niveaux profonds, désormais remplis de porteurs de charge par l'impulsion, libèrent progressivement ces porteurs. Cette libération progressive entraîne une diminution de la capacité de la jonction, mesurée pendant cette même période, de sa valeur initiale après l'impulsion de remplissage jusqu'à sa valeur d'équilibre. Le fait que ces niveaux profonds libèrent plus rapidement les porteurs de charge après l'impulsion de remplissage accélère la relaxation de cette variation transitoire de capacité vers sa valeur d'équilibre.

Ceci s'explique par le fait que la libération plus rapide des porteurs de charge par les niveaux profonds après l'impulsion de remplissage accélère la relaxation de la variation transitoire de capacité vers sa valeur d'équilibre. Cette même variation de capacité, mesurée à différentes températures de la jonction, détermine, selon une analyse d'Arrhenius appliquée à la vitesse de relaxation de cette variation à chacune de ces températures, la vitesse d'émission thermique à laquelle ces couches profondes réémettent leurs porteurs de charge : à une température de jonction plus élevée, ces couches profondes réémettent ces porteurs de charge plus facilement, et cette variation de capacité, mesurée à cette même température plus élevée, se relaxe par conséquent plus rapidement vers sa valeur stationnaire. Le fait que cette température de jonction soit plus élevée entraîne une vitesse d'émission thermique proportionnellement plus élevée de ces couches profondes, selon cette même analyse d'Arrhenius.

Ainsi, ce modèle, avec sa variation de capacité et sa vitesse d'émission thermique, extrait du diagramme d'Arrhenius résultant de la mesure de cette vitesse d'émission thermique à différentes températures de jonction à la fois l'énergie d'activation et la section de capture de ces mêmes niveaux profonds, qui sont décrits plus en détail par un autre modèle de cet ensemble. La pente de ce diagramme d'Arrhenius révèle l'énergie d'activation nécessaire à l'émission thermique d'un porteur de charge piégé dans l'un de ces niveaux profonds. L'ordonnée à l'origine de ce même diagramme révèle la section de capture, c'est-à-dire la facilité avec laquelle l'un de ces niveaux profonds recapture un porteur de charge libre. Le fait que ces niveaux profonds présentent une énergie d'activation plus élevée explique la pente plus abrupte de ce diagramme d'Arrhenius et, par conséquent, le taux d'émission thermique de ces niveaux profonds plus faible, à température de jonction égale.

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