4H-SiC帶隙很寬,導(dǎo)熱系數(shù)較高,飽和速度很快。正是得益于它這些優(yōu)異的性能,4H-SiC材料可以被應(yīng)用在高溫環(huán)境以及對使用功率和頻率需求高的電子器件中。摻雜雜質(zhì)對導(dǎo)電性能的可控性使4H-SiC具有廣泛的應(yīng)用前景。本文針對半絕緣4H-SiC的本征激發(fā)與非本征激發(fā),利用Raman測試與數(shù)值模擬計算,研究了它的載流子濃度的變化,這是一種對樣品無損傷的方法,測試簡單且準(zhǔn)確度高。此項工作的主要研究成果將在下文著重闡述。當(dāng)激光能量小于4H-SiC的帶隙時,材料會發(fā)生非本征吸收,盡管是半絕緣的4H-SiC也不會產(chǎn)生很大的載流子濃度。高純半絕緣（HPSI）和釩（V）摻雜的4H-SiC的內(nèi)部缺陷不同,V摻雜的4H-SiC和HPSI 4H-SiC復(fù)合機制不同。盡管有光激發(fā)載流子濃度,但這個濃度較小,不足以與拉曼測試的縱向光學(xué)聲子（LO）模發(fā)生耦合,因此測試得到了LO模,而不是縱向光學(xué)聲子等離子耦合（LOPC）模,這個模不隨著激光功率的增加而增加,不能通過LOPC擬合得到載流子濃度。通過考慮缺陷中心等計算產(chǎn)生和復(fù)合,得到V摻雜的4H-SiC和HPSI 4H-SiC在532 nm激光下的載流子濃度。本征激發(fā)... 

【文章來源】：上海師范大學(xué)上海市

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 SiC材料概述
        1.2.1 SiC材料基本性質(zhì)
        1.2.2 SiC材料的制備
        1.2.3 半絕緣SiC晶體的制備
        1.2.4 半絕緣晶體材料的光激發(fā)性質(zhì)
    1.3 拉曼散射光譜概述
        1.3.1 拉曼散射原理簡介
        1.3.2 拉曼散射的應(yīng)用
        1.3.3 碳化硅拉曼光譜的研究概況
    1.4 研究目的和意義
    1.5 研究內(nèi)容
第2章 碳化硅的拉曼實驗與理論基礎(chǔ)研究
    2.1 引言
    2.2 實驗儀器及樣品介紹
    2.3 SiC晶體中的拉曼散射
    2.4 LOPC模確定載流子濃度的理論
    2.5 高摻4H-SiC襯底片的532 nm測試下LOPC計算
第3章 非本征激發(fā)
    3.1 引言
    3.2 V摻雜半絕緣4H-SiC的非本征激發(fā)
        3.2.1 V摻雜半絕緣4H-SiC的半絕緣特性
        3.2.2 點缺陷
        3.2.3 費米能級位置的確定
        3.2.4 532 nm下的拉曼測試與分析
        3.2.5 532 nm下的光激發(fā)
    3.3 高純半絕緣4H-SiC的非本征激發(fā)
        3.3.1 高純半絕緣4H-SiC的半絕緣特性與陷阱中心
        3.3.2 費米能級位置的確定
        3.3.3 532 nm下的拉曼測試結(jié)果
        3.3.4 532 nm下的濃度數(shù)值計算
    3.4 本章小結(jié)
第4章 本征激發(fā)
    4.1 引言
    4.2 脈沖激光的相互作用
    4.3 瞬態(tài)時間分辨反射率
    4.4 載流子濃度的數(shù)值模擬
    4.5 納秒激光的載流子濃度的數(shù)值模擬
        4.5.1 表面復(fù)合對載流子濃度的影響研究
        4.5.2 高純半絕緣(HPSI)4H-SiC的載流子濃度的數(shù)值計算
    4.6355 nm下的Raman擬合與分析
        4.6.1 高純半絕緣4H-SiC的355 nm激光下的Raman擬合
        4.6.2 V摻雜半絕緣4H-SiC的355 nm激光下的Raman擬合
    4.7 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
碩士期間主要研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]激光觸發(fā)能量對橫向結(jié)構(gòu)4H-SiC光導(dǎo)開關(guān)導(dǎo)通電阻的影響[J]. 張永平,陳之戰(zhàn),石旺舟,章林文,劉毅,諶怡.  強激光與粒子束. 2015(05)
[2]拉曼光譜研究n型4H-和6H-SiC晶體的載流子濃度[J]. 王光紅,施成營,馮敏,曹學(xué)偉,郝建民,王玉芳,楊素華.  光散射學(xué)報. 2007(02)

碩士論文
[1]半絕緣碳化硅光導(dǎo)開關(guān)的仿真研究[D]. 倪娜.西安電子科技大學(xué) 2010



本文編號：3191886