高功率微波激励下二极管失效和烧毁与载流子寿命的关系

利用自行编制的半导体器件一维模拟程序mPND1D,通过对二极管内部载流子所满足的非线性、耦合、刚性偏微分方程组进行数值求解,计算了二极管在高功率微波激励下失效和烧毁时吸收的能量及所需时间与器件载流子寿命的关系。     

单晶-多晶硅P~+N结二极管基区载流子的寿命

本文研究了单品－多晶硅Ｐ＋Ｎ结二极管基区载流子寿命与掺杂浓度、晶粒大小 的关系。在重掺杂 Ｐ型单晶硅上，用 ＬＰＣＶＤ法生长多晶硅薄膜，离子注入磷后， 形成 Ｐ＋Ｎ结。掺磷浓度从 ５．４×１０１４ｃｍ－３变化到 ６．０×１０１８ｃｍ－３，相应二极管的 基区少数载流子寿命从１．４×１０－１０Ｓ减少到７．５×１０－１３ｓ并且随着晶粒尺寸的增加， 寿命变大。实验结果和 Ｈｏｗａｒｄ Ｃ．Ｃａｒｄ等人对 Ｎ型多晶硅少数载流子寿命随掺 杂浓度、晶粒大小变化的理论相符合．     

4H-SiC肖特基二极管载流子输运的温度效应

以Cree公司生产的碳化硅肖特基二极管为研究对象,对其进行I-V测试.通过对实验数据的理论模拟,研究了碳化硅肖特基二极管的载流子输运机理及温度效应.研究结果表明:温度升高,碳化硅肖特基二极管的肖特基势垒高度降低,漏电流急剧增加.正向导通时符合热电子发射机理,镜像力和隧穿效应共同作用使得反向偏压下的漏电流增加并能较好地和实验值相一致.     

硅肖特基结自滤波窄带近红外光探测器的研究

窄带近红外光探测器因对特定波长有很高的灵敏度,在临床诊断、治疗设备或可穿戴的功能性监测设备等生物医学领域具有广阔的应用前景.文章基于硅基光吸收及肖特基结光生载流子收集特性的分析,首次采用Silvaco TCAD设计了光谱可调的硅/石墨烯肖特基二极管窄带近红外光探测器.利用湿法转移石墨烯电极制备了硅/石墨烯肖特基二极管,...     

高速CMOS图像传感器及其应用

设计了一种基于新型像素结构的高速低功耗图像传感器芯片.芯片采用提出的梯度掺杂掩埋型光电二极管(PPD)和非均匀掺杂沟道传输管的像素结构,有效地提高了PPD中光生载流子的横向转移速度,降低了光生载流子的残留,减少了图像传感器芯片的拖尾现象.芯片采用低功耗设计的像素信号读出电路阵列,降低了图像传感器芯片的整体功耗.图像传感...     

扩散法掺金锗开关二极管的研究

R.H.Kingston和B.Lax对二极管的开关性能曾做出了详细的研究。根据这一理论,减小反向恢复时间的主要途径是减小材料少数载流子的寿命。我们采用n型锗用扩散法掺金     

用电桥法测量隧道二极管电容

(一)引言 隧道二极管电容测量是电路设计和器件物理研究中的重要工作。例如,测量C_m(最小负阻点的电容)以及测量电容随电压的变化规律,从而得到关于载流子和势垒的某些参数等等。 隧道二极管电容的测量方法很多。最常用的有:振荡法、谐振法、电桥法、测衰减系数法等。其中电桥法最有利于器件物理的研究,因为它有以下两个优点:①可测较宽偏压范围内的电     

晶体管击穿电压的数值分析

本文从物理概念出发，推导出载流子在集电结空间电街区发生碰撞电离时基极开路晶体管电流的表达式，并由此得到晶体管的雪崩击穿条件及ｐｎ结二极管的雪崩击穿条件。根据数值计算结果找到了快速、精确计算基极开路晶体管击穿电压的经验公式。     

表面PIN二极管的电磁辐射特性分析

以表面PIN二极管(SPIN)为研究对象,根据半导体内非平衡载流子双极性扩散方程,推导了外加电场条件下,稳态时本征区载流子浓度一维连续性方程,数值求解了大电流注入条件下本征区固态等离子体电导率.基于固态等离子体电导率在ADS软件中构建可重构贴片单极天线结构,仿真验证了大电流注入条件下,SPIN具有一定的类金属电磁辐射特性.实验结果表明可以用SPIN替代金属作为基本辐射单元构建可重构天线阵列.     

1.152 Mbps速率的红外通信驱动电路设计

红外通信由红外发射二极管(IRED)发射二进制信号进行数据传输.然而红外光传输速率为1.152 Mbps(IrDA规范的MIR速率)时,发射管"熄灭"延迟特性明显,即红外光在该速率发射时无法完全"熄灭",其本质是IRED内部结电容的载流子无法快速释放,仍进行微弱的复合发光,导致IRED端电压一直处在较高电平波动,从而影响可靠接收.提出一种具有载流子清除的驱动电路,在发射管"熄灭"瞬间,将其接入一个接地回路,释放载流子,从而快速降低端电压.实验表明,在1.152 Mbps速率下采用本设计驱动电路可快速清除过剩载流子,并使端电压快速下降为零,下降时间仅约50 ns,上升时间仅约20 ns.同时实验表明接收电路可接收到较为规整的方波信号,进行可靠传输.     

吸收倍增分离式雪崩光电二极管的噪声模型研究

针对雪崩光电二极管吸收区与倍增分离的特点及其噪声特性,在已经存在的SAM-APD的电路模型的基础上,应用载流子的速率方程,建立SAM-APD的噪声电路模型.仿真结果表明,该模型的输出特性与实际器件的实验数据基本相符.该模型也为APD器件的工艺制造奠定了一定基础.     

硅日光电池中某些物理参数的测定

硅 PN 结高掺杂区载流子复合、禁带收缩等特性对硅 PN 结静态和动态性能的影响,已受到人们的重视.测定 PN 结高掺杂区有效寿命、禁带收缩、过剩电荷等参数的实验方法,已于1977年发展起来.测试研究过的对象有:特制的硅 P+N 结二极管实验样品, 0.1Ω-cm 硅 N+P 结日光电池实验样品,均匀掺杂宽基区 NPN 晶体三极管实验样品.     

短漂移区肖特基-p-i-n混合整流二极管(MPS)的电学特性研究

肖特基-p-i-n整流二极管(MPS)的作用机制比较复杂.采用数值模拟的方法研究MPS的工作机制,清晰地给出了肖特基势垒、p-n结势垒以及两种势垒共同作用下器件内部电势、载流子浓度分布和电压-电流特性.结果表明:在MPS阳极区(p 区)注入空穴的作用和肖特基势垒与p-n结势垒双重作用下,器件的电势将主要降低在肖特基结上;形成的电导调制区在饱和时变化很小,整个器件内电阻为准常数.     

GaN基p-i-n型紫外探测器光生载流子屏蔽效应模型

通过求解光生载流子连续性方程,得出GaN基p-i-n型紫外探测器耗尽层中的光生载流子密度分布.根据泊松方程计算了光生载流子屏蔽电场,并通过数值计算方法将光生载流子屏蔽电场引入器件模型,建立了光生载流子屏蔽效应模型.在此基础上,讨论了光生载流子屏蔽效应对p-i-n型探测器耗尽区光生载流子密度分布的影响,并分析了外加偏压、入射光功率以及载流子寿命对光生载流子屏蔽效应模型的影响.结果表明光生载流子屏蔽效应对器件性能的影响是非单调的,且通过调节外置偏压可以得到最大载流子漂移速度和最小器件响应时间.     

金铂双掺杂快恢复二极管特性的研究

掺金 (Au)和掺铂 (Pt)技术已被广泛用于减小硅中少数载流子的寿命 .掺金器件的VF～trr特性优于掺铂器件 ,但高温反向电流远大于掺铂器件 .作者通过金铂双掺杂技术 ,得到了VF～trr特性和高温反向漏电流介于单独掺金和掺铂快恢复二极管之间的结果 ;并通过全面衡量器件各参数认为 ,金铂双掺杂技术有利于器件参数的优化 .     

单层有机发光二极管中电场与载流子密度的分布

建立了单层 (有机发光二极管 )中载流子注入、输运和复合的理论模型 ,通过求解非线性Painleve方程得到了电场强度随坐标变化的解析函数关系式 ,计算并讨论了载流子迁移率对电场强度、载流子密度等的影响。结果表明 :空间电荷分布不均匀造成了电场强度的不均匀分布。当在器件中占主导地位的载流子具有较低的迁移率或少数载流子具有较高的迁移率时 ,有利于载流子的输运与复合 ,发光性能可得到较大提高。     

载流子的有效质量研究酞菁钴的传输特性(英文)

酞菁钴由于在无机/有机二极管中表现出的诸多显著的特点而受到关注.为了更好的理解其内部的载流子传输的微观机制,利用密度泛函理论,采用广义梯度近似,关联函数选择Becke exchange plus Lee-Yang-Parr(BLYP)计算了其能带结构.并由其能带结构计算了电子和空穴的有效质量,得到电子的迁移率是空穴的两倍多.从而说明与其他很多的有机材料相比,酞菁钴电子的传输是占主导的有机材料.     

P-N结器件模拟参数的确定

在给出半导体器件模拟基本方程的基础上,为减少模拟过程中的运算量,对模拟中所需的参数在何种状况下才开始起作用加以讨论。如载流子的雪崩系数,只有当电场强度达到某一值时才会考虑由于碰撞电离而引起的电子和空穴的产生,即载流子的雪崩系数,从而影响载流子的产生率。同时还给出了载流子的复合率、迁移率、本征载流子浓度、能带宽度、热传导系数随电场或温度的变化规律。     

掺硫LEC-GaP单晶载流子的分布

采用高压液封直拉法生长2英寸N型掺硫GaP单晶,通过浮舟技术控制直径.按照理论公式计算出掺杂量,采用范德堡法测试掺硫GaP单晶头部、中部和尾部的载流子浓度.分析了固液界面形状对载流子分布的影响,在平坦的固液界面下得到的单晶载流子分布更为均匀.探讨了浮舟控径单晶横向和纵向载流子分布及其影响因素.比较和讨论了浮舟控径和无舟计算机闭环控径单晶纵向载流子分布,表明采用浮舟控制及工艺,造成晶体生长过程中分凝系数及补偿度的变化,使得晶体纵向载流子浓度先降低后升高,提出了通过变速拉晶,可以改善单晶纵向载流子均匀性.讨论了浮舟质量对载流子分布的影响,采用质量较大的浮舟生长GaP单晶,其纵向载流子分布更均匀.     

高压直流输电优势微观分析

从微观角度分析了交流输电、低压直流输电和高压直流输电过程中霍尔电场强弱的问题,认为交流输电和低压直流输电由于产生的霍尔电场过强,使得载流子在晶格势场中的能态升高,减小了载流子功函数,提高了载流子从导体表面逸出的概率,表现为磁阻增大;而采取高压交流输电,由于降低了载流子漂移运动速度,大大削弱了霍尔电场,使得载流子在晶格势场中的能态变化不大,载流子功函数减小不多,载流子从导体表面逸出的概率不高,减小了磁阻.因此,高压直流输电是电路上能量损耗最小的输电方式.