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相似文献
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1.
研究了在不同触发条件下半绝缘GaAs光电导开关的击穿特性.当触发光能量和偏置电场不同时,半绝缘GaAs光电导开关的击穿损坏程度也不同,分别表现为完全击穿、不完全击穿和可恢复击穿三种类型.通过对击穿实验结果的分析认为,电子俘获击穿机制是导致半绝缘GaAs光电导开关击穿损坏的主要原因.偏置电场和陷阱电荷所产生热电子的数量和动能决定了Ga-As键的断裂程度,Ga-As键的断裂程度则反映半绝缘GaAs光电导开关的击穿类型.  相似文献   

2.
报道了用1064nm激光脉冲触发半绝缘GaAs光电导开关的一种奇特光电导现象.GaAs光电导开关的电极间隙为4mm,当偏置电场分别为2.0和6.0kV/cm时,用脉冲能量为0.8mJ,宽度为5ns的激光触发开关,观察到开关输出的线性和非线性工作模式.当偏置电场增至9.5kV/cm,触发光脉冲能量在0.5~1.0mJ范围时,观察到奇特的光电导现象,开关先输出一个线性电脉冲,经过大约20~250ns时间延迟后,触发光脉冲消失,开关又输出一个非线性电脉冲.这一奇特光电导现象的物理机制与半绝缘GaAs中的反位缺陷和吸收机制有关.分析计算了线性与非线性电脉冲之间的延迟时间,结果与实验观察基本吻合.  相似文献   

3.
用1553nm飞秒光纤激光器触发半绝缘GaAs光电导开关的实验表明,当光电导开关处于3.33~10.3kV/cm的直流偏置电场并被脉冲宽度200fs且单脉冲能量0.2nJ的激光脉冲照射时,开关表现为线性工作模式,开关输出峰值电压为0.8mV.分析表明,开关对波长为1553nm触发激光脉冲表现出的弱光电导现象起因于半绝缘GaAs材料EL2深能级的作用.  相似文献   

4.
用1553nm激光脉冲触发GaAs光电导开关的研究   总被引:2,自引:2,他引:0  
施卫  贾婉丽 《半导体学报》2003,24(10):1016-1020
用15 5 3nm飞秒光纤激光器触发半绝缘GaAs光电导开关的实验表明,当光电导开关处于3 33~10 3kV/cm的直流偏置电场并被脉冲宽度2 0 0fs且单脉冲能量0 2nJ的激光脉冲照射时,开关表现为线性工作模式,开关输出峰值电压为0 8mV .分析表明,开关对波长为15 5 3nm触发激光脉冲表现出的弱光电导现象起因于半绝缘GaAs材料EL2深能级的作用.  相似文献   

5.
贾婉丽  施卫  纪卫莉  李孟霞 《电子学报》2008,36(9):1795-1799
 本文应用Ensemble-Monte Carlo方法模拟了半绝缘GaAs(SI-GaAs)光电导开关基于Auston等效电路亚皮秒传输特性.从载流子在开关体内的动态特性出发,研究了光电导开关在飞秒激光脉冲触发下光电导传输特性、电介质弛豫特性、开关储能特性以及开关工作模式;分析了非线性光电导开关对光能阈值和偏置电场阈值要求的物理机制.  相似文献   

6.
马湘蓉  施卫  纪卫莉  薛红 《半导体学报》2011,32(12):124006-6
用波长1064nm,触发光能为0.5mJ的激光脉冲触发电极间隙为4mm的半绝缘(SI)GaAs光电导开关,当偏置电压达到4kV时,开关并未引发自持放电,而是进入非线性(lock-on)工作模式,即开关处于光控预击穿状态。分析认为:通过激子的产生和离解激子效应贡献了光电导;碰撞电离、雪崩倍增、激子效应补充了因外界光源撤出后所需的载流子浓度和能量。在上述因素的相互作用下,SI-GaAs 光电导开关并没有引发自持放电而是处于光控预击穿状态,丝状电流特性影响着开关的损伤程度。  相似文献   

7.
田立强  施卫 《半导体学报》2007,28(6):819-822
基于转移电子效应提出半绝缘光电导开关延迟偶极畴工作模式,理论分析了强场下开关的周期性减幅振荡.指出开关的周期性减幅振荡是由于外电路的自激振荡和开关的转移电子振荡共同作用引起的.开关的偏置电场在交流电场的调制下,当畴到达阳极时,开关电场下降到低于耿氏阈值电场ET而高于维持电场ES(维持畴生存所需的最小电场),开关将工作于延迟偶极畴模式.进而从理论和实验两方面指出半绝缘GaAs光电导开关是一种光注入畴器件,光生载流子的产生使得载流子浓度与器件长度乘积满足产生空间电荷畴所需的条件.  相似文献   

8.
基于转移电子效应提出半绝缘光电导开关延迟偶极畴工作模式,理论分析了强场下开关的周期性减幅振荡.指出开关的周期性减幅振荡是由于外电路的自激振荡和开关的转移电子振荡共同作用引起的.开关的偏置电场在交流电场的调制下,当畴到达阳极时,开关电场下降到低于耿氏阈值电场ET而高于维持电场ES(维持畴生存所需的最小电场),开关将工作于延迟偶极畴模式.进而从理论和实验两方面指出半绝缘GaAs光电导开关是一种光注入畴器件,光生载流子的产生使得载流子浓度与器件长度乘积满足产生空间电荷畴所需的条件.  相似文献   

9.
通过建立半绝缘 Ga As光导开关 (PCSS's)的瞬态二维模型 ,获得了不同偏置条件下器件内电场、电流密度等电参量的空间分布及器件中最大电场和输出电流随时间的变化关系 .所获得的主要特性与实验观察到的现象和变化规律相符 :当偏置电压较低时 ,器件工作于线性模式 ;当偏置电压达到某一数值后 ,通过器件的电流呈现出非线性的传导特性 .并阐述了器件的工作模式与偏置电压的关系 ,解释了不同偏置电压下呈现不同工作模式的主要原因及物理本质  相似文献   

10.
为了进一步理解光导开关非线性工作模式机理,通过实验以及理论研究方法,研究了半绝缘GaAs光导开关工作于非线性模式下在不完全击穿前后暗态阻值的变化,认为击穿阶段和锁定阶段改变了材料内部位错区域As原子的形态以及局部电子陷阱EL2的浓度,导致了击穿后暗态阻值的减小。  相似文献   

11.
薄栅氧化层相关击穿电荷   总被引:3,自引:0,他引:3  
刘红侠  郝跃 《半导体学报》2001,22(2):156-160
栅氧化层厚度的减薄要求深入研究薄栅介质的击穿和退化之间的关系 .利用衬底热空穴注入技术分别控制注入到薄栅氧化层中的热电子和空穴量 ,对相关击穿电荷进行了测试和研究 .结果表明薄栅氧化层击穿的限制因素依赖于注入热电子量和空穴量的平衡 .提出薄栅氧化层的击穿是在注入的热电子和空穴的共同作用下发生的新观点 .建立了 Si O2 介质击穿的物理模型并给出了理论分析  相似文献   

12.
栅氧化层厚度的减薄要求深入研究薄栅介质的击穿和退化之间的关系.利用衬底热空穴注入技术分别控制注入到薄栅氧化层中的热电子和空穴量,对相关击穿电荷进行了测试和研究.结果表明薄栅氧化层击穿的限制因素依赖于注入热电子量和空穴量的平衡.提出薄栅氧化层的击穿是在注入的热电子和空穴的共同作用下发生的新观点.建立了SiO2介质击穿的物理模型并给出了理论分析.  相似文献   

13.
Carrier and field dynamics in photoconductive switches are investigated by electrooptic sampling and voltage-dependent reflectivity measurements. We show that the nonuniform field distribution due to the two-dimensional nature of coplanar photoconductive switches, in combination with the large difference in the mobilities of holes and electrons, determine the pronounced polarity dependence. Our measurements indicate that the pulse generation mechanism is a rapid voltage breakdown across the photoconductive switch and not a local field breakdown  相似文献   

14.
刘红侠  郝跃 《半导体学报》2001,22(10):1240-1245
利用衬底热空穴 (SHH)注入技术 ,分别定量研究了热电子和空穴注入对薄栅氧化层击穿的影响 ,讨论了不同应力条件下的阈值电压变化 .阈值电压的漂移表明是正电荷陷入氧化层中 ,而热电子的存在是氧化层击穿的必要条件 .把阳极空穴注入模型和电子陷阱产生模型统一起来 ,提出了薄栅氧化层的击穿是与电子导致的空穴陷阱相关的 .研究结果表明薄栅氧化层击穿的限制因素依赖于注入热电子量和空穴量的平衡 .认为栅氧化层的击穿是一个两步过程 .第一步是注入的热电子打断 Si— O键 ,产生悬挂键充当空穴陷阱中心 ,第二步是空穴被陷阱俘获 ,在氧化层中产生导电通路  相似文献   

15.
利用衬底热空穴(SHH)注入技术,分别定量研究了热电子和空穴注入对薄栅氧化层击穿的影响,讨论了不同应力条件下的阈值电压变化.阈值电压的漂移表明是正电荷陷入氧化层中,而热电子的存在是氧化层击穿的必要条件.把阳极空穴注入模型和电子陷阱产生模型统一起来,提出了薄栅氧化层的击穿是与电子导致的空穴陷阱相关的.研究结果表明薄栅氧化层击穿的限制因素依赖于注入热电子量和空穴量的平衡.认为栅氧化层的击穿是一个两步过程.第一步是注入的热电子打断Si一O键,产生悬挂键充当空穴陷阱中心,第二步是空穴被陷阱俘获,在氧化层中产生导电通路,薄栅氧化层的击穿是在注入的热电子和空穴的共同作用下发生的.  相似文献   

16.
Avalanche injection into a dielectric due to hot electrons produced by breakdown in a depletion region is investigated in a simplified manner. A closed form solution for the field distribution at breakdown is presented which provides an insight into the injection properties under varying physical conditions. The model presented describes the junction breakdown characteristics of a Metal-Nitride-Oxide-Silicon gated diode. This device is capable of being written and erased into various charge states thus varying the breakdown properties of the junction. This is analysed in detail where the major parameters are considered to be (i) junction “walk-out” distance (ii) depletion width (iii) applied junction bias (iv) applied gate bias.  相似文献   

17.
A High Speed Semiconductor Device Analysis (HISSDAY) computer program, based on the energy transport model, is used to numerically analyze various GaAs FET structures to gain physical insights and to establish potential design criteria for minimization of burnout phenomena. A major finding is the relationship between the spatial distribution of hot electrons in the gate-drain region and the degree of burnout tolerance. FET structures which effectively prevent hot electrons from reaching the drain edge demonstrate high burnout power. Recessed-gate structures alone do not prevent hot electrons from reaching the edge of the drain electrode and therefore cannot prevent or minimize source-drain burnout. Gate-to-drain surface-field considerations also indicate that whereas recessed-gate designs improve gate-drain avalanche breakdown voltages, recessed-channel and n+ ledge designs tend to degrade gate-drain avalanche breakdown voltages. The combination of recessed gate and n+ ledge or recessed channel (double-recess structure) is a central feature to designs which minimize both gate-drain avalanche and source-drain burnout. A feedback-system model of the source-drain burnout mechanism for all FET structures simulated is proposed. Significant source-drain burnout voltage degradation at large gate biases near pinchoff is clarified in terms of the strong sensitivity of the hot electron energy-density distribution to channel opening in conventional MESFETs.  相似文献   

18.
该文定量研究了热电子和空穴注入对薄栅氧化层击穿的影响,讨论了不同应力条件下的阈值电压变化,首次提出了薄栅氧化层的经时击穿是由热电子和空穴共同作用的结果,并对上述实验现象进行了详细的理论分析,提出了薄栅氧化层经时击穿分两步。首先注入的热电子在薄栅氧化层中产生陷阱中心,然后空穴陷入陷阱导致薄栅氧击穿。  相似文献   

19.
电流崩塌是目前GaN HEMT微波功率器件中最严重的问题之一,国内外都有研究,但尚无统一结论。通过实验,研究了GaN HEMT器件电流崩塌现象。研究表明,不同电应力条件下,导致漏电流崩塌和最大跨导下降的物理机制不同,在大电场应力下,主要物理机制是栅隧穿电子填充表面态;而在热电子应力下,是沟道热电子填充界面态。  相似文献   

20.
Junction breakdown walkout in p-n junctions has been investigated in this paper. It has been shown that walkout is closely related to the avalanching in the junction. During the time the junction is subjected to the reverse breakdown, because of avalanching, hot electrons are generated in the depletion region. Some of the hot electrons have enough energy to cross the oxide-silicon barrier and to go into the conduction band of the oxide. The electrons are trapped in the traps and charge the oxide negatively, resulting in reduction of electric field intensity in the surface depletion region of the p-n junction. This results in an increase of the breakdown voltage. A theory has been developed to explain hot electron injection and trapping in the oxide and its effect on the breakdown voltage. A comparison of results predicted by theory, with the experiments has also been carried out.  相似文献   

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