Effet de la longueur de diffusion sur le signal EBIC

Effet de la longueur de diffusion sur le signal EBIC

La longueur de diffusion est définie comme étant la distance moyenne parcourue par les porteurs de charge avant d’être recombinais. Plus cette distance est grande plus la probabilité de collecte de ces porteurs augmente, alors, une augmentation dans le courant EBIC collecté sera constatée Dans les deux régions neutres (p ou n), le signal EBIC augmente avec la diminution de la distance entre la sonde et la jonction. Il attient sa valeur maximale lorsque la sonde est focalisée sur les bornes de zone de charge d’espace (soit sur le cote p ou n). Dans ce cas, les pairs électrons-trous générées sont proches de la jonction alors leur probabilité de collection est grande. Pour le cas des faibles valeurs de la vitesse de recombinaison (figure 3.4a), le signal EBIC augmente l’augmentation de L de manière similaire à celle du cas du massive, ce qui prouve la dominance de l’effet diffusive unidimensionnel (la diffusion des porteur de charge suivant la direction z) dans les régions neutres. Pour le cas des grandes valeurs de vitesse de recombinaison (figure 3.4b), la variation du signal diminue considérément, sa dépendance avec L diminue aussi. Ceci confirme que lorsque la vitesse de recombinaison est grande, la distribution des porteurs de charge reste confinée dans une zone proche du volume de génération. L’écart entre les courbes diminue avec l’augmentation de L pour des deux cas étudié, une saturation du signal EBIC est obtenue pour une certaine valeur de L pour les deux cas. Dans la zone de charge espace, le signal EBIC est indépendant de L, ceci est due à l’hypothèse imposée sur la diffusion et la collecte des porteurs dans cette zone (pas de recombinaison et tous les porteurs générés sont collectés). 

Effet de la vitesse de recombinaison

 Vu le rapport important de la surface libre sur le volume pour le cas du fil (surface latéral), on s’attend à un effet très remarquable de ce paramètre sur le signal EBIC collecté. La figure 3.5 (a) et (b) présente l’effet de ce paramètre sur le signal EBIC calculé pour le cas Lp > ra et Lp > ra respectivement.Le signal EBIC diminue avec l’augmentation de la vitesse de recombinaison des porteurs de charge sur la surface latérale du fil. Le signal EBIC présente une forte dépendance ce paramètre pour le cas ou Lp>ra (figure3.5a). Ceci prouve que la diffusion des porteurs de charge n’est plus unidimensionnelle et qu’une grande partie de ces porteurs générés diffusent vers la surface latérale ou ils seront pièges. Pour le cas ou L< ra, le signal EBIC est quasiment indépendant de la valeur de la vitesse de recombinaison (figure3.5b). Le courant EBIC calculé décroit rapidement suivant la direction la longueur du fil ce qui montre que la distribution des porteurs générés reste confinée au voisinage du volume de génération. 

Effet de rayon du fil 

La figure 3.6 présente un exemple sur l’effet de rayon du fil sur le signal EBIC. L’intensité de courant EBIC calculé augmente avec l’augmentation de ra. Ce résultat est expliqué par le fait lorsque ra augmente l’effet de recombinaison sur la surface latérale diminue, donc, il reste uniquement l’effet de la recombinaison des porteurs de charge en volume (recombinaison des pairs électrons trous). De plus les surfaces des plans de collecte à z=d et z=d2 augmentent avec l’augmentation de ra ce qui se traduit par une augmentation de signal EBIC.

Effet de la longueur de fil

 Pour mettre en évidence l’effet de la longueur de fil sur le signal EBIC calculé, nous avons fixé la position du faisceau électronique de bombardement à une distance de tel sorte que la limite du volume de génération soit à la frontière z=d de la zone de charge d’espace. Les résultats obtenus sont présentés sur la figure 3.7.Le signal EBIC augmente avec l’augmentation de h jusqu’à une valeur critique, hc, à  partir de laquelle il est constant. Dans le cas présenté, la longueur critique du cylindre hc=2  m. Le coté n est de longueur h’=h/2=1 m, si on enlève l’extension de la zone de charge d’espace dans le coté n on trouve la longueur de la zone neutre dans le coté n est de l’ordre de 3L. L’augmentation de signal EBIC Pour h <hc, peut être attribué à l’effet de la base du fil.