EdgeTCT meritve s sonno celico Merilni sistem Bias

Edge-TCT meritve s sončno celico Merilni sistem Bias z table Bias-T y table width of light pulses ~ 300 ps , repetition rate 500 Hz Peltier controller Cooled support DUT optical fiber & focusing system beam diameter in the silicon FWHM < 7 mm cooling pipes x table fast current amplifier Laser driver trigger line 1 GHz oscilloscope

Postavitev vzorca: • vzorec je pritrjen na bakreni blok, ki je v termičnem stiku s peltierjevim elementom • postavljen je tako, da laserski žarel vpada pravokotno na poliran rob vzorca • na elektroniko je priključen z bondom Laserski žarek

Sončna celica: Collection probability:

• Meritve z IR (λ = 1064 nm) laserjem, vdorna globina ~1 mm v Si, • Laserski pulzi krajši kot 1 ns • Time resolved električni signali pri različnih y Bias y=0 y • premer svetlobne pike < 10 µm Laser Poliran rob • pulzi 300 ps • premikamo y v korakih po neakj µm

Signali pri različnih y +5 V o 8 ral d µs g Inte Int egr al do 100 µs • bipolarni pulz, undershoot ojačevalec • oblika signala neodvisna od napetosti, nekoliko se spreminja amplituda • tudi pri negativni napetosti pulz enake oblike naboj se ne premika zaradi polja difuzija

Žal se dolžina pulza spreminja s časom (in datumom): Po nekaj urah Čez nekaj časa se je pulz zelo skrajšal !? !? ! Podobno kratke pulze sem meril julija, ko sem prvič delal te meritve Primer oblike prvega dela kratkih pulzov. Z odmikanjem od zgornje elektrode se vrh pulza seli k daljšim časom. Julij 2013

Ni velike razlike med +5 V in -5 V 5 V, T = 20 C -5 V, T = 20 C Pulzi 29. 8. 2013

Pozicija vrha pulza v odvisnosti od mesta vpada žarka (y) strmina popolnoma neodvisna od napetosti (od -5 do +5 V) enaka tudi pri negativni napetosti Okrogli simboli : od 0 do 5 V • difuzija: t = y 2/2 D • če je D = 30 cm 2/s dobim: y = 50 µm => t ~ 400 ns red velikosti hitrosti premikanja vrha je skladen z difuzijo elektronov

Primerjava s Si detektorjem (strip det. p-tip, FZ, SCP rob) Pulzi pri 0 V • vidi se undershoot • drugače kot pri s. celici pri majhnih y (hitrejši risetime ) • veliko večja odvisnost od napetosti

CCE po globini, primerjava celice in (čudnega) detektorja Detektor 0 V S. celica 0 V

Undershoot povzroči ojačevalec • Signal brez ojačevalca in Bias–T vzorec povezan naravnost na osciloskop preko 1 MOhm Cel pulz Začetek • Približno eksponentno upada s tau ~ 0. 25 ms • Približno enak τ za vse y • Malo predolg če τ = R*C, če je R = 1 Mohm in C za 10 mm 2 , 200 µm debelega silicija, potem tau ~ 5 us

Začetek pulza se da približno pofitati z: a*(1 -e(-t/τ)) Pulzi Odvisnost parameter τ od položaja žarka Se da iz spremembe τ povedati kaj o difuziji/rekombinaciji ?

CCE pa ima enako obliko kot prej, neodvisno od dolžine integracije, z ali brez ojačevalca izgleda zelo podobno To je stvar, ki jo znamo dobro izmeriti

Zaključek • prikazani so primeri, ki nakažejo kakšen tip meritev lahko izvedemo • merilni sistem omogoča velik obseg moči laserja, napetosti …. • meritve se lahko izvajajo v temperaturnem območju od -20 C do +50 C. Se da kaj relevantnega izmeriti (CCE po globini, kaj o difuziji ali minority lifetimu? ) Rabimo pomoč za interpretacijo meritev bi morda poskusili izmeriti več vzorcev in morda kaj objaviti? lahko poskusimo prijaviti projekt?