碳化硅新结构光导开关特性模拟硕士论文

1、新型SiC光导开关特性研究【摘要】 光导开关因其具备开关速度快、传输功率大、同步精度高、触发抖动小、器件结构简单、使用寿命长、近乎完美的光电隔离和不受电磁干扰等优良特性在超宽带脉冲，超快电子等领域表现出诱人的发展潜力和应用前景。本文首先对光导开关的发展历史做了简要回顾，概述了光导开关的发展状况，介绍了光导开关的两种主要的工作模式，同时对用于制作光导开关的半导体材料进行了简要分析。在对光导开关材料分析的基础上，提出了一种新的异质结碳化硅光导开关器件结构。该结构可以把碳化硅材料的优良特性与光导开关的杰出优点有机结合，可以增大光导开关的有效面积，提高光导开关的耐高压性能，提高开关的重复频率。其次，建

2、立了光导开关的等效模型，即把光导开关等效为一个时变电阻和间隙电容并联的形式，通过求解载流子浓度的分布规律求得了时变电阻的表达式，同时参考经验公式也得到了间隙电容的数值。针对所建立的等效模型，计算模拟了光导开关在不同条件下载流子浓度的变化规律、激发光的波长、激发光强度、开关电极间隙以及不同偏压对光导开关特性的影响，最后还对光导开关输出进行了频谱特性分析。 更多还原【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. 更多还原 【关键词】 碳化硅； 新结构； 光导开关； 特性模拟； 【Key words】 SiC； new structure； PCSS； simulate the characteristic； 摘要 3-4 Abstract 4 第一章 绪论 7-15 1.1 光导开关发展历史 7-8 1.2 光导开关的研究现状及应用前景 8-10 1.3 本文的研究意义 10-12 1.4 本文

5、的主要研究内容 12-15 第二章 光导开关工作原理及衬底材料特性研究 15-25 2.1 光导开关的工作原理及分类 15-17 光导开关的工作原理 15 光导开关的分类 15-17 2.2 光导开关的两种工作模式 17-19 光导开关的线性工作模式 18 光导开关的非线性工作模式 18-19 2.3 光导开关材料特性 19-22 SiC 材料的生长技术 20-21 -SiC/-SiC 的异质外延技术 21-22 2.4 本章 小结 22-25 第三章 光导开关输出特性的理论研究 25-45 3.1 SiC 光导开关输出特性的理论分析 25-27 SiC 光导开关的电路结构 25-26 SiC

6、 光导开关的电路分析 26-27 3.2 SiC 光导开关的关键参数确定 27-36 SiC 光导开关等效电路时变电阻的求解 27-33 SiC 光导开关间隙电容的求解 33-36 3.3 碳化硅光导开关的特性研究 36-41 载流子浓度的变化规律 36-38 激发光波长对器件特性的影响 38-39 激发光强对器件特性的影响 39-40 开关电极间隙对器件特性的影响 40 不同偏压对器件特性的影响 40-41 3.4 光导开关频谱特性分析 41-44 碳化硅光导开关输出特性的傅里叶表征 41-42 碳化硅光导开关的频谱特性 42-44 3.5 本章 小结 44-45 第四章 光导开关的制备工艺规划 45-53 4.1 制备3C-SiC 光导开关的关键技术 45-48 金属-碳化硅接触势垒 45-46 金属半导体接触的载流子输运过程 46-47 比接触电阻_c 47-48 4.2 具体的工艺步骤 48-51 -SiC 光导开关一般制备工艺流