La espectroscopia de corriente estimulada térmicamente (TSC) (que no debe confundirse con la corriente de despolarización estimulada térmicamente ) es una técnica experimental que se utiliza para estudiar los niveles de energía en semiconductores o aislantes (orgánicos o inorgánicos). Los niveles de energía se llenan primero mediante inyección óptica o eléctrica, generalmente a una temperatura relativamente baja, y luego se emiten electrones o huecos mediante calentamiento a una temperatura más alta. Se registrará una curva de la corriente emitida y se representará gráficamente en función de la temperatura, lo que dará como resultado un espectro TSC. Al analizar los espectros TSC, se puede obtener información sobre los niveles de energía en semiconductores o aislantes.
Se requiere una fuerza impulsora para que los portadores emitidos fluyan cuando se aumenta la temperatura de la muestra. Esta fuerza impulsora puede ser un campo eléctrico o un gradiente de temperatura . Por lo general, la fuerza impulsora adoptada es un campo eléctrico; sin embargo, no se pueden distinguir las trampas de electrones y las trampas de huecos. Si la fuerza impulsora adoptada es un gradiente de temperatura, las trampas de electrones y las trampas de huecos se pueden distinguir por el signo de la corriente. La TSC basada en un gradiente de temperatura también se conoce como "Espectroscopia de efecto termoeléctrico" (TEES) según 2 científicos (Santic y Desnica) de la ex Yugoslavia ; demostraron su técnica en arseniuro de galio semiaislante (GaAs). (Nota: la TSC basada en un gradiente de temperatura fue inventada antes que Santic y Desnica y se aplicó al estudio de materiales plásticos orgánicos. Sin embargo, Santic y Desnica aplicaron la TSC basada en un gradiente de temperatura para estudiar un material semiconductor tecnológicamente importante y acuñaron un nuevo nombre, TEES, para él).
Históricamente, Frei y Groetzinger publicaron un artículo en alemán en 1936 con el título "Liberación de energía eléctrica durante la fusión de electretos" (traducción al inglés del título original en alemán). Este puede ser el primer artículo sobre TSC. Antes de la invención de la espectroscopia transitoria de nivel profundo (DLTS), la espectroscopia de corriente estimulada térmicamente (TSC) era una técnica popular para estudiar trampas en semiconductores. Hoy en día, para trampas en diodos Schottky o uniones pn , DLTS es el método estándar para estudiar trampas. Sin embargo, existe una deficiencia importante para DLTS: no se puede utilizar para un material aislante, mientras que TSC se puede aplicar a tal situación. (Nota: un aislante puede considerarse como un semiconductor de banda prohibida muy grande). Además, el método DLTS basado en capacitancia transitoria estándar puede no ser muy bueno para el estudio de trampas en la región i de un diodo pin, mientras que el DLTS basado en corriente transitoria (I-DLTS) puede ser más útil.
La TSC se ha utilizado para estudiar trampas en sustratos de arseniuro de galio (GaAs) semiaislantes . También se ha aplicado a materiales utilizados para detectores de partículas o detectores de semiconductores utilizados en la investigación nuclear, por ejemplo, silicio de alta resistividad , telururo de cadmio (CdTe), etc. La TSC también se ha aplicado a varios aislantes orgánicos. La TSC es útil para la investigación de electretos . Se han aplicado modificaciones más avanzadas de la TSC para estudiar trampas en películas delgadas dieléctricas ultradelgadas de alto k . WS Lau ( Lau Wai Shing , República de Singapur ) aplicó una corriente estimulada térmicamente de polarización cero o una corriente estimulada térmicamente de polarización cero con gradiente de temperatura cero a muestras ultradelgadas de pentóxido de tantalio . Para muestras con algunas trampas poco profundas que se pueden llenar a baja temperatura y algunas trampas profundas que se pueden llenar solo a alta temperatura, un TSC de dos escaneos puede ser útil como lo sugirió Lau en 2007. El TSC también se ha aplicado al óxido de hafnio .
La técnica TSC se utiliza para estudiar materiales dieléctricos y polímeros. Se han elaborado diferentes teorías para describir la curva de respuesta de esta técnica con el fin de calcular los parámetros pico que son la energía de activación y el tiempo de relajación.