Characterization of surface charge recombination of Si-p doped surfaces by USEM technique

This thesis is aimed at reproducing USEM data related to Si p-doped samples depending on the surface treatment performed. The sample studied is a part of a Si(001) p(B)-doped wafer with ρ=1-10mΩcm and surface treatments are: HF etching in fume hood, sputtering followed by thermal annealing and oxidation. A characterization of the DC offset parameter, multiplier and gamma parameter has been carried out to properly normalize the acquired data so that now a solid procedure is available to compare different sets of data in a fast and coherent way. Results show a good reproducibility of the sputtering followed by annealing and oxidation procedures, while further resources are required to understand and optimize the HF procedure. This thesis is part of a wider research branch guided by the group composed by Maurizio Zani, Alberto Tagliaferri and Silvia Maria Pietralunga. Previous Ph.D students optimized the USEM apparatus that I used and other studies on semiconductors and insulators were investigated.

L’obiettivo di questo lavoro di tesi è stato quello di riprodurre i dati USEM acquisiti in precedenza dal gruppo su un campione di Si p(B)-dopato (001) con ρ=1-10mΩcm sottoposto a diversi trattamenti superficiali. Questi ultimi sono stati: etching chimico con soluzione di acido fluoridrico, sputtering seguito da ricottura e ossidazione. I parametri di DC offset, multiplier, e gamma sono stati caratterizzati in modo da elaborare una corretta procedura di caratterizzazione dei dati acquisiti e consentire il seguente confronto degli stessi. I risultati mostrano una buona riproducibilità delle procedure di sputtering seguito da ricottura e ossidazione, mentre l’etching chimico richiede una ulteriore comprensione e ottimizzazione della procedura. Questa tesi si è inserita nel filone di ricerca del gruppo composto da Maurizio Zani, Alberto Tagliaferri e Silvia Maria Pietralunga. L’apparato sperimentale USEM utilizzato è stato ottimizzato da precedenti dottorandi che hanno pubblicato lavori su semiconduttori e isolanti.