Determination of minority carrier mobility in silicon from stationary and transient lifetime measurements

The minority carrier diffusion coefficient in Si as a function of dopant density is evaluated by comparing the diffusion length, as obtained by a steady state method (using a combination of the photoelectromagnetic (PEM) effect and the steady state photoconductivity (PC) effect) and a life-time obtained by the photoconductivity decay (PCD) method. Within the limits of the experimental data dispersion, the electron minority diffusinn coefficients are found to be comparable to the majority ones in the doping range 3 × < NA < 3 × 1017 cm−3. The minority hole diffusion coefficients are about 36% higher than the majority hole coefficients in the doping range 6.1 × × 1013< ND < 7.1 × 1016cm−3. Die Diffusionskoeffizienten der Minoritatsladungstrager in Silizium werden aus dem Vergleich zwischen Diffusionslange, die mit einer stationaren Methode (der gleichzeitigen Anwendung des photoelektromagnetischen Effekts und des stationaren Photoleitungseffekts) gemessen wurde, und der Lebensdauer bestimmt, die aus Abklingen der Photoleitung ermittelt wurde. Innerhalb des experimentellen Mesfehlers sind im Dotierungsbereich 3 × 1014cm−3 < NA < 3 × 1017cm−3 die Diffusionskoeffizienten der Minoritatselektronen vergleichbar mit denen der Majoritatselek-tronen. Die Diffusionskoeffizienten der Minoritatslocher sind um 36% groser als die der Majoritats-locher im Dotierungsbereich 6,1 × 1013 < ND < 7,1 × 1016cm−3.