根據(jù)瑞利散射,大氣對光波的散射強度與波長的四次方成反比,對于可見光中的長波光與近紅外光而言,其偏振性較差。藍紫光波段(380～520 nm)的波長較短,偏振性較強,更適合光電探測器檢測。目前,藍紫光探測器通常為單獨場效應型或單獨雙極型二極管,其各自的優(yōu)缺點,量子效率與頻率特性二者相互制約,不利于集成。本文基于SOI基透明電極柵控橫向PIN光電二極管(SOI LPIN PD-GTE)進行了以下主要幾個方面的研究。1.基于泊松方程,建立了器件柵極電壓的解析模型,通過MATLAB對解析模型進行了數(shù)值計算,并與仿真結果相對比,驗證模型的有效性。得出溝道表面弱反型的柵極電壓為0.2145V,溝道表面強反型的柵壓為0.5105V。2.基于電流密度方程和電流連續(xù)性方程,構建了器件的暗電流解析模型以及在入射光功率為1mW/cm2時光電流的解析模型,利用MATLAB對光電流與暗電流的解析模型進行數(shù)值計算,通過仿真結果與計算結果的對比,光電流與暗電流數(shù)值計算與模擬仿真結果變化趨勢一致,擬合度較好,驗證了解析模型的有效性。并對光暗電流比進行研究,得出信噪比(SNR)最優(yōu)化時的柵壓值為1.7V。3.利用SIL...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖５．２柵極電計算結果??

?碩士學位論文???３．４．１柵極電壓??在常溫下（７＝３００／０，由得費米勢＾〇．２９Ｆ。當表面弱反型，即表面??勢等于一倍費米勢，％／＾／＝〇．２９Ｖ時，由式３．１２計算得，Ｆｍ＝０．２１４５Ｖ。當表面強反型，??即勢等于兩倍費米勢，＾ｓ／＾２＾；＝０．５８Ｖ時，由式３．１２....

圖３．３柵極電壓Ｋａ仿真結果??

當Ｆｇ；Ｈ）．２１４５Ｖ時，表面弱反型，電子濃度與空穴濃度相等，ｎ＝ｐ＝ｎ，；當Ｋ＜＾＝０．５１１Ｖ??時，表面強反型，電子濃度與摻雜濃度相等，《＝從＜。當表面弱反型和強反型時計算結果??如圖３．２所示。??１０、??％?（＾）?１〇＇ｓｊ??ｎｙ?（ｃ＞ｎ）??１??Ｐｙ?加、....

圖３．４暗電流仿真結果

＆＾／＝〇．２９Ｖ時，Ｆｍ＝０．２２７Ｖ。當表面強反型，即勢等于兩倍費米勢，％／＝２ｗ＝０．５８Ｖ時，??化尤＝０．５４５Ｖ。??由圖３．２與圖３．３可知，計算結果與仿真結果擬合很好，有效的驗證了柵極電壓解??析模型的正確性。??３．４．２暗電流??當沒有光照時，溝道內由于載流子....

圖３．６光電流仿真結果

ａ＝１０５／ｃｍ，單位面積的入射光功率為Ｐ，？＝ｌｍ？７ｅｗ２。采用ＳＩＬＶＡＣＯ軟件的ＡＴＬＡＳ模塊，??對器件進行模擬仿真，得出器件在柵壓從０增加到２Ｖ時的光電流變化曲線，結果如圖??３．６所示。根據(jù)式（３．６５），利用ＭＡＴＬＡＢ對模型進行計算，計算結果如圖３．７所示。??....

本文編號：3944220