韓國(guó)科學(xué)技術(shù)學(xué)院研究小組發(fā)現(xiàn)了一種新的公式和技術(shù)，可以同時(shí)提取主要和少數(shù)載體的信息，例如密度和遷移率以及獲得的信息。有關(guān)載流子壽命，擴(kuò)散長(zhǎng)度和重組過程的其他見解。這一新發(fā)現(xiàn)和新技術(shù)將有助于推動(dòng)半導(dǎo)體在現(xiàn)有技術(shù)和新興技術(shù)方面的進(jìn)步。

半導(dǎo)體是當(dāng)今數(shù)字電子時(shí)代的基本組成部分，為我們提供了許多有益于我們現(xiàn)代生活的設(shè)備。要真正了解半導(dǎo)體的物理原理，了解材料內(nèi)部電荷載流子的基本特性，這些粒子是正粒子還是負(fù)粒子，它們?cè)谕饧与妶?chǎng)下的速度以及它們?cè)诓牧现械亩逊e密度是非常重要的。

物理學(xué)家埃德溫·霍爾(Edwin Hall)在1879年發(fā)現(xiàn)了一種確定這些性質(zhì)的方法，當(dāng)時(shí)他發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)會(huì)偏轉(zhuǎn)導(dǎo)體內(nèi)部電子電荷的運(yùn)動(dòng)，并且偏轉(zhuǎn)量可以測(cè)量為垂直于電荷流動(dòng)的電壓?；魻柋话l(fā)現(xiàn)幾十年后，研究人員還認(rèn)識(shí)到他們可以通過“照相館實(shí)驗(yàn)”用光測(cè)量霍爾效應(yīng)。在這樣的實(shí)驗(yàn)中，光在半導(dǎo)體中產(chǎn)生多個(gè)載流子或電子-空穴對(duì)。

不幸的是，基本霍爾效應(yīng)僅提供了對(duì)主導(dǎo)電荷載體(或多數(shù)載體)的見解。研究人員無法同時(shí)提取兩種載體(多數(shù)和少數(shù)載體)的特性。對(duì)于許多涉及光的應(yīng)用，例如太陽(yáng)能電池和其他光電設(shè)備，兩個(gè)載體的屬性信息至關(guān)重要。

韓國(guó)科學(xué)技術(shù)學(xué)院團(tuán)隊(duì)進(jìn)行的光霍爾實(shí)驗(yàn)中，兩種載流子都有助于電導(dǎo)率和霍爾系數(shù)的變化。關(guān)鍵見解來自于測(cè)量電導(dǎo)率和霍爾系數(shù)隨光強(qiáng)度的變化?；魻栂禂?shù)曲線隱藏在電導(dǎo)率軌跡中，揭示了重要的新信息：兩種載流子遷移率的差異。正如本文中所討論的，這種關(guān)系可以優(yōu)雅地表示為：Δµ = d(σ²H)/dσ

新開發(fā)的照相館技術(shù)允許從半導(dǎo)體中提取大量信息。與經(jīng)典霍爾測(cè)量中僅獲得的三個(gè)參數(shù)相比，這項(xiàng)新技術(shù)在每個(gè)經(jīng)過測(cè)試的光強(qiáng)度水平下最多可產(chǎn)生七個(gè)參數(shù)。這些包括電子和空穴的遷移率。它們?cè)诠庀碌妮d流子密度;重組壽命;以及電子，空穴和雙極性類型的擴(kuò)散長(zhǎng)度。所有這些都可以重復(fù)N次(即實(shí)驗(yàn)中使用的光強(qiáng)度設(shè)置的數(shù)量)。