碳化硅作為第三代寬禁帶半導(dǎo)體,具有禁帶寬度大、電子飽和漂移速度高和熱導(dǎo)率高等優(yōu)勢,是制備光導(dǎo)開關(guān)的優(yōu)選材料。本文對釩補(bǔ)償半絕緣6H-SiC光導(dǎo)開關(guān)進(jìn)行了模擬仿真。本文采用的是釩（V）補(bǔ)償半絕緣n型6H-SiC體材料為基底,非故意摻雜雜質(zhì)為氮（N）和硼（B）,電極尺寸為10 mm?10 mm,厚度為1 mm。釩補(bǔ)償下的暗態(tài)電阻比本征時(shí)增加了7-8個數(shù)量級,因此釩補(bǔ)償有效地增加了6H-SiC的電阻率,實(shí)現(xiàn)了材料的半絕緣性�；谄�-擴(kuò)散理論建立光導(dǎo)開關(guān)模型,探討了非故意摻雜N的濃度對光導(dǎo)開關(guān)性能的影響。隨著N濃度的增大,光電流隨之增大,但電流拖尾現(xiàn)象較為嚴(yán)重。當(dāng)N的濃度增加至1.42?10¹⁷ cm^-3,光功率密度為10⁷ W/cm²時(shí),光電流達(dá)到0.26 A/?m。從器件的通流能力方面考慮,氮的濃度越大,光導(dǎo)開關(guān)的通流能力越強(qiáng)。但為了保證材料的半絕緣性,采用n型SiC材料制備光導(dǎo)開關(guān)時(shí)N的濃度應(yīng)小于V的濃度,此時(shí)載流子的壽命為定值。采用不同光功率密度的脈沖激光觸發(fā)光導(dǎo)開關(guān)時(shí),光電流的上升時(shí)間（?

【文章來源】：上海師范大學(xué)上海市

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 光導(dǎo)開關(guān)的應(yīng)用
    1.2 光導(dǎo)開關(guān)的研究現(xiàn)狀
    1.3 碳化硅光導(dǎo)開關(guān)
        1.3.1 SiC的材料性能參數(shù)
        1.3.2 SiC材料的半絕緣特性
        1.3.3 光導(dǎo)開關(guān)的工作原理
    1.4 本文研究內(nèi)容
第二章 釩補(bǔ)償6H-SiC光導(dǎo)開關(guān)器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 材料選擇
    2.2 開關(guān)器件基本結(jié)構(gòu)的確定
        2.2.1 遷移率模型
        2.2.2 6 H-SiC材料的光吸收-激發(fā)光源的選擇
    2.3 本章小結(jié)
第三章 釩補(bǔ)償6H-SiC光導(dǎo)開關(guān)器件的暗態(tài)特性仿真
    3.1 Silvaco軟件
    3.2 器件的模擬仿真參數(shù)及模型
        3.2.1 Auger和SRH(Shockley-Read-Hall)復(fù)合模型
        3.2.2 陷阱效應(yīng)
    3.3 開關(guān)器件模擬仿真步驟
    3.4 釩補(bǔ)償6H-SiC光導(dǎo)開關(guān)的暗態(tài)特性
    3.5 本章小結(jié)
第四章 弱光下釩補(bǔ)償6H-SiC光導(dǎo)開關(guān)的瞬態(tài)特性仿真
    4.1 光脈沖對6H-SiC光導(dǎo)開關(guān)瞬態(tài)特性的影響
    4.2 摻雜濃度對6H-SiC光導(dǎo)開關(guān)瞬態(tài)特性的影響
    4.3 陷阱濃度對6H-SiC光導(dǎo)開關(guān)瞬態(tài)特性的影響
    4.4 深能級雜質(zhì)的光電導(dǎo)瞬態(tài)效應(yīng)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]碳化硅材料高功率光導(dǎo)開關(guān)研究[D]. 廖宇龍.西安電子科技大學(xué) 2009



本文編號：3555703