热电学中的一个欧姆热模型

本文考虑了热电学模型中的热量散失现象,这一模型被称为欧姆热问题.在该模型中,两个导体被串联在一个两端具有恒定电势差的闭合电路中,当电流通过导体时,导体会产生热量.而这两个导体的电阻率均依赖于导体的温度.在该问题的数学描述中,两个导体温度的模型是一个齐次狄利克雷边界条件下的半线性的非局部抛物方程组.     

欧姆接触电阻率测量方法的比较研究

根据材料的厚度对金属-半导体间的欧姆接触电阻率的测量方法做了分类,并分别介绍了各种方法的原理。分析了它们的误差形成原因以及对结果的影响,比较了它们的优劣,探讨了在不同情况下最合适的办法。     

欧姆接触电阻率测量方法的比较研究

根据材料的厚度对金属-半导体间的欧姆接触电阻率的测量方法做了分类,并分别介绍了各种方法的原理.分析了它们的误差形成原因以及对结果的影响,比较了它们的优劣,探讨了在不同情况下最合适的办法.     

H2表面处理形成Al/n型6H-SiC欧姆接触及其退化机制

作者通过氢气表面热处理，获得了具有较好特性的Al／n—6H—SiC欧姆接触．在这种H2处理后的SiC表面，可以直接通过蒸铝(Al)形成欧姆接触，而无须进行退火处理．该方法也适用于低掺杂外延层上的欧姆接触．XPS测试表明，这种欧姆接触是在400℃以上的退化时，由Al及6H—SiC中的Si元素互扩散所致．     

p—GaP／Au—Sb／Au—Zn体系的接触界面

采用X光电子能谱(XPS)研究了Au-Zn/Au-Sb与p-GaP接触体系的界面结构及其组分随着A_r~ 溅射刻蚀深度的变化,实验结果表明,在一定的合金温度下由于GaP和Au-Zn/Au-Sb层之间金属-半导体互扩散生成Au-Ga反应层,GaSb化合物并含有Zn的原子,Zn内扩散使界面形成一个较高掺杂浓度的再生长层,可改善M-S欧姆接触性质,此外,界面上还有碳、氧杂质的沾污,有效地清除半导体表面氧化层对于制好欧姆电极是重要的。     

(Na_(0.3)K_(0.7))NbO_3铁电半导体陶瓷的PTC效应

本文研究了GeO_2-K_2CO_3和MoO_3掺杂的(Na_(0.3)K_(0.7))NbO_3铁电半导体陶瓷的PTC效应。导出了存在粒间相情况下铁电体表面势垒表示式,这是对Heywang模型的一种修正,利用修正的Heywang模型对(Na,K)NbO_3半导体陶瓷的PTC效应进行了解释。     

输运层厚度与迁移率对双层有机发光器件性能的影响

基于一些合理假设与近似,建立了具有欧姆接触载流子注入的双层有机电致发光器件的解析模型．模型中计算参数只有空穴和电子输运层的厚度、迁移率、外加电压及材料参数Fh和Fe,且这些参数都是可以通过测量得到的．研究了材料参数Fh,Fe对器件复合电流密度的影响及空穴输运层厚度和载流子迁移率对器件电场强度和复合电流密度的影响．结果表明：空穴输运层厚度和载流子迁移率引起电场强度的重新分布,进而对复合电流密度产生影响;接触限制电极注入少数载流子的器件可以取得比欧姆接触注入多数载流子的器件更高的复合电流．     

多晶硅薄膜和金属铝接触的研究

研究了ｎ型多晶硅薄膜和铝的欧姆按触、整流接触。在掺杂浓度Ｎ≥２．９×１０１９ ｃｍ－３的情况下为欧姆接触：在掺杂浓度Ｎ≤２．９×１０１８ｃｍ－３的情况下为整流接触； 用ＴＬＭ方法测出了Ｎ＝２．９×１０１９ｃｍ－３时的接触电阻率ρｃ＝５．５４×１０－３Ω．ｃｍ２； 从理论上定量地分析了掺杂浓度（１．４×１０１７～２．９×１０１９）ｃｍ－３的Ｕ－Ｉ特性曲线．理 论计算结果和实验数据符合较好．讨论了肖特基势垒高度φｂ和晶粒间界势垒高度φｇ 随掺杂浓度变化的规律，φｂ不随Ｎ变化，保持为常数；而φｇ却有极值。在实验 方面．探讨了用Ｔｉ代替Ａ１实现低阻浅结欧姆接触的可能性。在掺杂浓度较低的情 况下，给出了制备欧姆接触的方法。     

GaAS-Ga_(1-x)Al_xAS双异质结激光器欧姆接触的研究

我们用正交表研究ＧａＡｓ的欧姆接触工艺．实验结果表明， ｐ－ＧａＡｓ用 Ａｕ—Ｃｒ 金、ｎ－ＧａＡｓ用 Ａｇ—Ｓｎ合金的欧姆接触工艺．比接触电阻率 Ｒｃ＜１０－４（欧姆）（厘 米）３应用于 ＧａＡｓ—Ｇａ１－ｘＡｌｘＡｓ双异质结激光器．得到良好的效果。     

通过改变费米能级钉扎效应制备6H-SiC欧姆接触的特性研究

作者通过氧化、刻蚀和沸水处理的方法，在n型6H－SiC的C面上制备了线性较好的欧姆接触。作者对C面和Si面的欧姆接触的退火特性进行了比较和研究；并对形成欧姆接触的物理机理进行了讨论，研究了这种欧姆接触在大密度电流下的特性。     

用比拟法求半椭圆导体球的接地电阻

通过静电场与导电媒质内恒流电场的比拟，得到两导体间电容与电阻的关系，将之推广到孤立导体电容的求解．从而得到了孤立导体的接地电阻，并计算了半椭圆导体球的接地电阻。     

(Ba-Ph)TiO_3系半导瓷材料及掺杂锰对其性能的影响

本文分析了(Ba-Pb)TiO_3系半导瓷材料中载流子浓度与铅含量之间的关系,针对这类高含铅的PTC材料中载流子浓度小的特点,重点讨论了掺杂元素锰对其室温电阻率和PTC效应的影响,并且指出,制备高含铅PTC半导瓷材料可以不掺或少掺锰。     

脉冲激光诱导Zn/InP掺杂过程中温度分布的数值计算

脉冲激光诱导InP的Zn掺杂过程中，金属-半导体分界面附近的温度是影响掺杂浓度和掺杂深度的一个重要因素．确定材料的温度分布有利于合理选择激光功率、辐照时间等工艺参数使表面或界面达到预期的温度．本文分析了脉冲激光诱导InP掺杂Zn的过程，利用数值计算的方法，计算了在简化一维模型下激光辐照过程中材料的温度场分布，得到了材料表面温度、金属-半导体分界面温度与激光脉冲宽度的关系，两者都近似呈线性关系，表面温度和分界面温度相差不大，这与解析方法得到的结果基本相同．研究表明，通过数值方法给出材料中温度场分布情况，可以直接在普通的PC机上计算任意给定时刻材料表面温度和金属-半导体分界面的温度．     

10kV并沟线夹温升诱发机制的多物理场耦合研究

并沟线夹是带电作业中最常用的接续金具之一，针对并沟线夹容易因接触力不足、发热不均匀等原因而出现过热甚至烧毁的现象，文章建立并沟线夹的等比例多物理场仿真模型，在不同安装扭矩下，对其不同部位的电流密度、欧姆损耗和温度分布进行分析。结果表明，主导线和副导线与并沟线夹接触区域的电流密度及欧姆损耗的分布极不均匀，其中与副导线接触的并沟线夹下夹块接触区域欧姆损耗最高，达到19.6 MW/m³,由于电流密度和欧姆损耗分布不均匀，温度最高点也出现在与副导线接触的并沟线夹下夹块上。根据不同安装扭矩下的温度仿真结果可知，并沟线夹的温度随安装扭矩的增大而减小并最终趋于稳定，为了保证线夹在运行中的可靠性，螺栓的扭矩应保持在16 N·m以上。     

PTC热敏陶瓷的半导化研究

BaTiO_3陶瓷是铁电体材料,必须在其中加入某些微量的半导化元素,才能形成半导体,所以半导化剂的引入是至关重要的。PTC热敏陶瓷的电阻率对半导体剂的引入量非常敏感,只存在一个非常窄的范围,而对不同的原料其引入量的范围也有较大差异。因此,自PTC材料出现以来,人们就对半导化剂的种类及引入量进行了大量和深入的研究工作,力求寻找一个合理的配方及工艺。目前,用得最多的是Nb_2O_5和Y_2O_3,BaTiO_3的室温电阻率与半导化剂的含量之间的关系呈“U”形变化。作者用北京红星化工厂生产的BaCO_3(分析纯)和上海钛白粉厂生产的TiO_2(化学纯),用固相反应法在1350℃烧制出的PTC半导瓷其室温电阻率随Nb_2O_5含量的变化却出现了异常,即在不掺任何半导化剂时,BaTiO_3也会半导化,而烧结温度比传统烧结温度低200℃,仍能使样品半导化,这就提出这样一个问题,是什么元素能使BaTiO_3在较低温度下形成半导体?而半导化的机理是什么?作者重复做了3次实验,结果都一样,由实验事实可得出这样的结论:在大幅度降低烧结温度条件下极能得以半导化的决不是Nb,Y等常用的稀土元素,必然在原料中存在有其它某种元素所导致这一结果。根据半导体陶瓷理论,没有半导化元素的存在,陶瓷是绝对形成不了半导体的。这种元素存在于TiO_2中的可能性最     

碳化硅紫外探测器的研究

采用宽禁带半导体n-4H-SiC和金属Au作肖特基接触，TiNiAg合金作背底形成欧姆接触，研制出Au／n-4H-SiC肖特基紫外探测器．测试分析了该器件的光谱响应特性：响应范围为200～400nm之间；在室温无偏压下，响应峰值在310nm处，响应半宽为85nm．同时测试分析了该器件的I-V特性：在室温下，正向开启电压为0．8V，反向击穿电压大于200V，反向漏电流小于10^-10A；工作温度大于250℃．实验表明，Au／n-4H—SiC肖特基紫外探测器具有很好的紫外响应特性和很低的反向漏电流．     

4H-SiC肖特基势垒二极管温度特性研究

采用平面工艺，用高真空电子束分别蒸发金属Ni、Ti做肖特基接触，采用多层金属Ni、Ti、Ag合金做欧姆接触，制作出Ni／4H—SiC、Ti／4H—SiC肖特基势垒二极管(SBD)．研究了在-100～500℃之间器件正向直流压降与温度变化的关系．实验表明：当通过肖特基势垒二极管的正向电流恒定时，器件正向直流压降随温度变化具有线性关系，斜率约为1．8mV／℃，由此，提出了以4H—SiC肖特基势垒二极管为基础的高温温度传感器模型．     

光导开关欧姆接触电阻率测量方法研究

光导开关对重掺杂半导体基底与多层金属电极形成的欧姆接触有很高的要求,欧姆接触的质量直接影响光导开关的效率、增益和开关速度等性能,因此准确地测量光导开关欧姆接触的参数非常重要。文章对适合光导开关的欧姆接触电阻率的测量方法进行了系统的归纳和整理,分析了各种测试方法的优点和局限性,明确了各测试方法的适用范围,对后续测试方法的改进提出了建议。     

金属／n型半导体（Au／n—GaN）肖特基势垒的研究

材料Au/nGaN在600度温度淬火后，利用电流－电压测量，XPS谱研究金Au和n型GaN半导体形成的接触势垒，电流－电压测量得到肖特基势垒平均高度和理想因子分别为1．24eV,1.03，理想因子为1．12的势垒最大高度为1．35eV，XPS数据表明：600度温度的淬火导致能带向上弯曲0．35eV，随着金的沉积在同一方向产生进一步的能带弯曲0．25eV，我们的结论可以用Cowley-Sze模型来解释，结合表明，在GaN表面有受主态密度。     

高居里点PTC热敏陶瓷材料的研制

BaTiO_3系陶瓷在掺入微量杂质如Nb~(5 ),Y~(3 )等后,就形成半导体,并在居里点(～120℃)附近电阻温度系数由负变正,其阻值迅猛增加,在不大的温度范围内,电阻增大三个数量级以上,这种现象称为PTC效应。研究表明,若用的Pb~(2 )离子去置换Ba~(2 )形成(Ba_(1-x)Pb_x)TiO_3,居里点就向高温(大于120℃)方向移动;若用Sr~(2 )置换Ba~(2 ),形成(Ba_(1-y)Sr_y)TiO_3,居里点就向低温(小于120℃)方向移动。通常称前者为高温PTC材料,后者称为低温PTC材料。PTC热敏材料的制备对配方和工艺的要求都很高,高居里点的制备难度更大,面临加铅后半导化困难和铅在高温下易挥发等一系列问题,作者对含铅35％～45％的半导瓷作了大量实验,找出了半导化剂量的最佳值,摸索出了较为合理的烧结工艺,对控制铅挥发的问题想了一些办法,制备出了室温电阻率低于100Ω·cm,电阻温度系数接近10％的PTC样品。