On the investigation of laser-induced carriers in silicon in the picosecond time range

Abstract

The dependence of the time behaviour of optically-induced carriers on linear recombination and diffusion is studied taking into account the exciting pulse duration. If the pulse duration becomes comparable to the carrier lifetime in the case of linear recombination the exciting pulse influences the temporal behaviour of the carriers significantly. If the temporal behaviour of the carriers is to be determined by diffusion an exciting pulse, short with respect to a characteristic diffusion time, strongly influences this behaviour. These calculations were used to fit some experimental results of time-resolved reflectivity measurements of silicon.

Zusammenfassung

Es wird das zeitliche Verhalten von optisch angeregten Ladungsträgern bei linearer Rekombination und Diffusion unter Berücksichtigung der Anregungsimpulslänge untersucht. Während die Anregungsimpulslänge im Fall der linearen Rekombination erst einen merklichen Einfluß auf das Zeitverhalten der Ladungsträger gewinnt, wenn sie in die Größe der Rekombinationszeit gelangt, wird ihr Einfluß auf das Diffusionsverhalten bemerkbar, wenn sie klein gegen die Diffusionszeit ist. Die numerischen Rechnungen wurden zur Interpretation von zeitaufgelösten Reflexionsmessungen an Silizium angewandt.