1、新型SiC光導開關(guān)特性研究【摘要】 光導開關(guān)因其具備開關(guān)速度快、傳輸功率大、同步精度高、觸發(fā)抖動小、器件結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長、近乎完美的光電隔離和不受電磁干擾等優(yōu)良特性在超寬帶脈沖，超快電子等領(lǐng)域表現(xiàn)出誘人的發(fā)展?jié)摿蛻们熬啊１疚氖紫葘鈱ч_關(guān)的發(fā)展歷史做了簡要回顧，概述了光導開關(guān)的發(fā)展狀況，介紹了光導開關(guān)的兩種主要的工作模式，同時對用于制作光導開關(guān)的半導體材料進行了簡要分析。在對光導開關(guān)材料分析的基礎(chǔ)上，提出了一種新的異質(zhì)結(jié)碳化硅光導開關(guān)器件結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可以把碳化硅材料的優(yōu)良特性與光導開關(guān)的杰出優(yōu)點有機結(jié)合，可以增大光導開關(guān)的有效面積，提高光導開關(guān)的耐高壓性能，提高開關(guān)的重復頻率。其次，建

2、立了光導開關(guān)的等效模型，即把光導開關(guān)等效為一個時變電阻和間隙電容并聯(lián)的形式，通過求解載流子濃度的分布規(guī)律求得了時變電阻的表達式，同時參考經(jīng)驗公式也得到了間隙電容的數(shù)值。針對所建立的等效模型，計算模擬了光導開關(guān)在不同條件下載流子濃度的變化規(guī)律、激發(fā)光的波長、激發(fā)光強度、開關(guān)電極間隙以及不同偏壓對光導開關(guān)特性的影響，最后還對光導開關(guān)輸出進行了頻譜特性分析。 更多還原【Abstract】 Photoconductive Semiconductor Switches(PCSS) have simple structure and highqualityperformance compared

3、 with the traditional switchs.This device has attractivepotential and prospect in various fields such as UWB and ultra-fastelectronie.At first,the history and the development course of the PCSS have been reviewed,two different kind of operational modes(Linear mode and Nonlinear model) have beendiscu

4、ssed. The characteristic of PCSS material has been analyzed. Based on the aboveconsiderations,a ne. 更多還原 【關(guān)鍵詞】 碳化硅； 新結(jié)構(gòu)； 光導開關(guān)； 特性模擬； 【Key words】 SiC； new structure； PCSS； simulate the characteristic； 摘要 3-4 Abstract 4 第一章 緒論 7-15 1.1 光導開關(guān)發(fā)展歷史 7-8 1.2 光導開關(guān)的研究現(xiàn)狀及應用前景 8-10 1.3 本文的研究意義 10-12 1.4 本文

5、的主要研究內(nèi)容 12-15 第二章 光導開關(guān)工作原理及襯底材料特性研究 15-25 2.1 光導開關(guān)的工作原理及分類 15-17 光導開關(guān)的工作原理 15 光導開關(guān)的分類 15-17 2.2 光導開關(guān)的兩種工作模式 17-19 光導開關(guān)的線性工作模式 18 光導開關(guān)的非線性工作模式 18-19 2.3 光導開關(guān)材料特性 19-22 SiC 材料的生長技術(shù) 20-21 -SiC/-SiC 的異質(zhì)外延技術(shù) 21-22 2.4 本章 小結(jié) 22-25 第三章 光導開關(guān)輸出特性的理論研究 25-45 3.1 SiC 光導開關(guān)輸出特性的理論分析 25-27 SiC 光導開關(guān)的電路結(jié)構(gòu) 25-26 SiC

6、 光導開關(guān)的電路分析 26-27 3.2 SiC 光導開關(guān)的關(guān)鍵參數(shù)確定 27-36 SiC 光導開關(guān)等效電路時變電阻的求解 27-33 SiC 光導開關(guān)間隙電容的求解 33-36 3.3 碳化硅光導開關(guān)的特性研究 36-41 載流子濃度的變化規(guī)律 36-38 激發(fā)光波長對器件特性的影響 38-39 激發(fā)光強對器件特性的影響 39-40 開關(guān)電極間隙對器件特性的影響 40 不同偏壓對器件特性的影響 40-41 3.4 光導開關(guān)頻譜特性分析 41-44 碳化硅光導開關(guān)輸出特性的傅里葉表征 41-42 碳化硅光導開關(guān)的頻譜特性 42-44 3.5 本章 小結(jié) 44-45 第四章 光導開關(guān)的制備工藝規(guī)劃 45-53 4.1 制備3C-SiC 光導開關(guān)的關(guān)鍵技術(shù) 45-48 金屬-碳化硅接觸勢壘 45-46 金屬半導體接觸的載流子輸運過程 46-47 比接觸電阻_c 47-48 4.2 具體的工藝步驟 48-51 -SiC 光導開關(guān)一般制備工藝流