金属电极结构及工艺对SiC光导开关寿命的影响

本文研究了金属电极结构和工艺对SiC光导开关寿命的影响。SiC光导开关采用钒掺杂的半绝缘6H-SiC基片,以Ti/Al/Ti/Au为接触电极,以重掺杂n＋-GaN薄膜为次接触层。电极结构具有不同的参数,且所经过的退火温度也不同。开关寿命测试实验表明：退火温度对SiC光导开关的寿命影响最大;边缘间隙应越小越好,但受到制备工艺限制;1μm的结合层厚度是足够的。     

GaAs光导开关电极制备工艺及性能测试

为了解决目前GaAs光导开关成品率低、稳定性差和可靠性低等问题,提出了GaAs光导开关的关键电极制备工艺解决方案。该方案首先以半绝缘GaAs材料作为衬底,利用电子束蒸镀机在GaAs衬底上沉积Ni/Ge/Au/Ni/Au金属复合层作为光导开关电极,并对电极进行快速退火使其与GaAs衬底形成欧姆接触;然后,为了隔绝光导开关与外界环境,在GaAs衬底上沉积氮化硅作为钝化保护层;最后,通过在欧姆接触电极上外延场板的工艺,制备出电极间距为4 mm的异面GaAs光导开关。对所制备的GaAs光导开关的测试结果表明：在400℃退火条件下,电极的接触电阻率最低可达到0.019 5Ω·cm²;采用50Ω单脉冲形成线,在工作频率为1 kHz、偏置电压为22 kV时,光导开关的输出电压脉冲为10 kV,脉冲上升时间为亚ns量级。采用该制备方法制备的GaAs光导开关的成品率高达约98%,可稳定工作上万次。     

多晶硅接触薄发射极欧姆接触电极的研究

提出了制备新型多晶硅接触薄发射极晶闸管薄发射极欧姆电极的新结构－Ａｌ／Ｔｉ／Ｐｏｌｙｓｉ．结构。通过实验研究和对Ａｌ－Ｔｉ－Ｓｉ系统反应动力学的分析，解决了此结构的关键问题－Ｔｉ层厚度的确定方法及其制备工艺条件；对此结构的有效性和质量，即浅结的完整性以及欧姆接触电阻的大小进行了实验检查。采用此结构，已成功地制备出低损耗、快速薄发射极晶闸管管芯样品。     

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。     

Ti与Al比例及退火温度对AlGaN/GaN HEMT欧姆接触影响

利用热蒸发方法制备了Ti/Al金属双层结构的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)欧姆接触,Ti与Al比例分别为1∶2(20 nm/40 nm)、1∶5(20 nm/100 nm)和1∶8(20 nm/160 nm).采用相同退火时间、不同退火温度对不同的Ti与Al比的AlGaN/GaN HEMT结构进行退火.通过XRD对电极结构进行了分析,利用金相显微镜观察了电极的表面形貌.实验结果显示,相同退火时间条件下,退火温度在800℃, Ti与Al比为1∶5的AlGaN/GaN HEMT结构形成了较好的欧姆接触.     

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。     

金刚石薄膜电容的欧姆接触

用本征金刚石薄膜制备的电容具有高储能，高击穿电压，耐高温，基本电阻可调节以及良好的化学稳定性等特点.金属与金刚石薄膜形成欧姆接触是电极金属的选取是制备金刚石薄膜电容的重要一步.本文主要研究金刚石薄膜的欧姆接触及其I-V曲线.     

Nickel/6H-SiC欧姆接触机理研究

通过XPS和XRD对500 ℃和950 ℃热处理后Nickel/6H-SiC接触层中C,O,Ni和Si元素的价电荷态进行了深入的研究.结果表明,950°热处理后转化为Ni2Si的合金相对实现好的欧姆接触起主要作用.在合金层中残留有大量的C原子,并且以石墨结构的C—C键结合形式存在.但实验中没有观察到石墨结构的纳米晶或晶体结构的石墨C层存在.     

Al金属多晶硅纳米膜欧姆接触的制作

利用低压化学气相淀积法(LPCVD)在表面有热氧化二氧化硅的(100)硅衬底上生长80nm厚多晶硅纳米膜,并对其界面进行表征.制作出单层Al金属的欧姆接触样品,在不同退火温度条件下对样片的电阻进行测量.结果表明,退火使欧姆接触的电阻率降低,接触电阻率可达到2.41×10-3Ω.cm2.     

GaAs光导开关瞬态光电导效应的研究

光导半导体开关自问世以来，以其优良的特性受到人们广泛的关注，其应用领域不断地拓展。本文对立了一个光导开关的瞬态响应模型，对ＧａＡｓ瞬态光电导效应进行了研究，重点研究了是光作用过程的Ｄｅｍｂｅｒ效应和各种重要的复合机制对ＧａＡｓ光导开关光电导响应的影响。     

Mg掺杂对GaN薄膜紫外光电导的影响

报道了用MOCVD方法制备的不同Mg掺杂浓度的GaN薄膜的紫外光电导特性.结果表明,没有进行Mg掺杂和弱掺杂的样品具有显著的光响应,而且光响应弛豫时间也较短,随着Mg掺杂浓度的增加,材料变成P型,光响应变小,且弛豫时间变长.     

金属与PTC半导体陶瓷之间的欧姆接触机理的研究

本文提出金属与PTC半导体瓷之间的欧姆接触模型，通过实验证实了这个模型是正确的．并研究了金属电极与PTC半导体瓷形成欧姆接触的方法，满足了生产需要．     

GaAs光电导开关激子效应的光电导特性

从GaAs光电导开关的激子效应和光激发电荷畴理论基础出发,研究了强电场触发下GaAs光电导开关激子效应的光电导特性;光激发电荷畴与激子效应的相互作用以及激子的形成、传输及离解过程形成自由电子和空穴,为激子激发光电导提供了必要的条件。影响激子效应的光电导特性的主要因素有:激子能级的吸收,束缚激子及光激发电荷畴引起的能带重整化效应,多声子跃迁,束缚激子沿位错线发生分裂和漂移。在上述因素的相互耦合作用下,使得GaAs光电导开关激子效应的光电导呈现出一定的振荡特性。     

基于SOA的有源光开关技术的研究

研究了ＳＯＡ有源光开关原理与光开关矩阵的基本构成,给出了相关的主要性能参数,包括开关速度、消光比、噪声指数、动态范围以及开关增益,实际制备了一个有源光开关基本单元矩阵,并给出初步实验结果。     

基于SOA光开关矩阵的光交叉连接的研究

介绍了光交叉连接（ＯＸＣ）节点的基本交叉机制、基本结构及评价参数，提出了一种基于半导体光放大器（ＳＯＡ）构成光开关的２×２的光交叉连接节点的结构，测试并分析了实验系统的主要性能参数。实验表明，用ＳＯＡ光开关矩阵来构建ＯＸＣ节点的方案是可行的。     

基于SOA光开关矩阵的光交叉连接的研究

介绍了光交叉连接（ＯＸＣ） 节点的基本交叉机制、基本结构及评价参数,提出了一种基于半导体光放大器（ＳＯＡ） 构成光开关的２×２ 的光交叉连接节点的结构,测试并分析了实验系统的主要性能参数．实验表明,用ＳＯＡ 光开关矩阵来构建ＯＸＣ节点的方案是可行的．     

GaAs光电导开关非线性锁定效应的机理研究

根据光激发电荷畴模型,研究强电场条件下,半绝缘GaAs光电导开关体内热电子的瞬态输运过程及载流子与晶格相互作用的性质,并对光激发单极电荷畴的形成、生长、输运及达到稳定平衡状态的全过程进行了分析。认为GaAs光电导开关的非线性锁定效应是光激发单电荷畴处于稳定平衡状态时的必然结果,同时,电荷畴内部及前端的强电场区域伴随有热电子强烈的局部碰撞电离和辐射复合作用,使载流子迅速雪崩倍增,形成输出电脉冲的超快上升沿,强电场区出现在GaAs光电导开关的阳极周围,在电荷畴到阳极之间将发生强烈的碰撞电离和辐射复合发光,形成丝状电流。     

电器开关触头间的接触电阻分析

阐述了开关电器触头的接触电阻增大的原因及由此产生的后果,介绍了测量触头间接触电阻的方法,并提出了限制触头接触电阻增大的措施.     

基于SOA的有源光开关技术的研究

研究了ＳＯＡ 有源光开关原理与光开关矩阵的基本构成,给出了相关的主要性能参数,包括开关速度、消光比、噪声指数、动态范围以及开关增益等,实际制备了一个有源光开关基本单元矩阵,并给出初步实验结果