离子注入降低PtSi肖特基二极管的势垒高度

PtSi肖特基二极管的势垒高度制约PtSi红外探测器的截止波长和量子效率.在PtSi/Si界面注入In+、B+,采用高浓度、浅层注入避免隧穿效应,用Ar气保护热处理消除注入损伤,附加掩膜层控制离子注入深度,成功地将PtSi肖特基二极管的势垒高度降低到0.15eV.     

PtSi／n—Si肖特基势垒二极管的研制

本文利用ＰｔＳｉ／ｎ－Ｓｉ接触试制成一种新的肖特基势垒二极管，其反向击穿电压一般在１５Ｖ以上，最高达到３５Ｖ。测试了它的Ｉ－Ｖ特性，并与理论计算结果进行了比较和分析。     

采用场板和B+离子注入边缘终端技术的Ti/4H-SiC肖特基势垒二极管

采用自主外延的4H-SiC外延片,利用PECVD生长的SiO2做场板介质,B+离子注入边缘终端技术,制造了Ti/4H-SiC肖特基势垒二极管.测试结果表明,Ti/4H-SiC肖特基势垒二极管的理想因子n=1.08,势垒高度(ψe)=1.05eV,串联电阻为6.77mΩ·cm2,正向电压为4V时,电流密度达到430A/cm2.反向击穿电压大于1.1kV,室温下,反向电压为1.1kV时,反向漏电流为5.96×10-3 A/cm2.     

采用场板和B+离子注入边缘终端技术的Ti/4H-SiC肖特基势垒二极管

采用自主外延的4H-SiC外延片,利用PECVD生长的SiO2做场板介质,B 离子注入边缘终端技术,制造了Ti/4H-SiC肖特基势垒二极管.测试结果表明,Ti/4H-SiC肖特基势垒二极管的理想因子n=1.08,势垒高度(ψe)=1.05eV,串联电阻为6.77mΩ·cm2,正向电压为4V时,电流密度达到430A/cm2.反向击穿电压大于1.1kV,室温下,反向电压为1.1kV时,反向漏电流为5.96×10-3 A/cm2.     

高Al组分AlGaN肖特基二极管研制

制备了高Al组分AlxGal-xN肖特基二极管(x≥0.4),并且研究了该二极管在退火前后I-V特性的变化.计算了退火前后该器件的理想因子、势垒高度.退火后势垒高度由0.995 eV提高到1.1689 eV,理想因子由1.699增大为1.934,器件的接触特性得到改善,在-5V时,暗电流密度减小为1.025×10-6 A/cm2.     

Ar离子注入边缘终端准垂直GaN肖特基势垒二极管

为了研究离子注入边缘终端对准垂直GaN肖特基势垒二极管性能的影响,对器件进行了二维模拟仿真,分析了终端区域尺寸对肖特基结边缘处峰值电场及正向特性的影响,得到了宽度5μm、厚度200 nm的最优终端区域尺寸.基于工艺仿真软件设计了Ar离子注入工艺参数,依次以30keV、5.0×1013 cm-2,60 keV、1.5×1014cm-2和 140 keV、4.5×1014cm-2的注入能量和注入剂量进行多次注入,形成了Ar离子终端结构.采用Ar离子注入终端的GaN二极管的反向击穿电压从73 V提高到146 V,同时注入前后器件正向特性变化不大.结果表明,采用优化尺寸参数的终端结构能够有效降低肖特基结边缘处的峰值电场强度,从而提高器件的反向击穿电压.     

PtSi IRCCD肖特基势垒探测器噪声分析

文章从PtSi RCCD肖特基势垒探测器的基本工作原理出发,研究了PtSi肖特基势垒探测器阵列所产生的噪声。分析了噪声种类、产生根源及机理。探讨了减小及消除各种噪声影响的方法。     

PtSi／p－Si肖特基势垒红外探测器的研制

介绍了ＰｔＳｉ／ｐ－Ｓｉ肖特基势垒红外探测器（简称ＩＲ－ＳＢＤ）的优化结构及探测机理，给出了探测器的光增益模型，并对器件进行了制作及性能测试。器件在７７Ｋ下，反偏４Ｖ时的反向漏电流为５×１０（－６）μＡ，对１．５２μｍ红外光的灵敏度为２．６９×１０（－２）Ａ／Ｗ，量子效率为２．４％。     

杂质分凝技术对肖特基势垒高度的调制

为降低金属或金属硅化物源漏与沟道的肖特基势垒高度以改善肖特基势垒源漏场效应晶体管(SBSD-MOSFET)的开关电流比(Ion/Ioff),采用硅化诱发杂质分凝技术(SIDS)调节NiSi/n-Si肖特基二极管(NiSi/n-Si SJD)的肖特基势垒高度,系统地研究了SIDS工艺条件如杂质注入剂量、注入能量和硅化物形成工艺对肖特基势垒高度调节的影响。实验结果表明,适当增加BF2杂质的注入剂量或能量均能显著提高有效电子势垒高度(φBn,eff),也即降低了有效空穴势垒高度(φBp,eff),从而减小反向偏置漏电流。同时,与传统的一步退火工艺相比,采用两步退火工艺形成NiSi也有利于提高有效电子势垒高度,减小反向漏电流。最后,提出了一种优化的调制肖特基势垒高度的SIDS工艺条件。     

Defect Analysis of Barrier Height Inhomogeneity in Titanium 4H-SiC Schottky Barrier Diodes

Over 350 4H-SiC Schottky barrier diodes (SBDs) of varying size are characterized using current–voltage (I–V) measurements, with some also measured as a function of temperature. Devices display either a characteristic single-barrier height or atypical dual-barrier heights. Device yields are shown to decrease as device area increases. Molten KOH etching is used to highlight defects for analysis by optical microscopy and atomic force microscopy. The I–V characteristics are compared against the defect density. A positive correlation between effective barrier height and effective electrically active area of the SBDs is found. No correlation is found between threading dislocations and ideality factor or barrier height.     

PtSi／p－Si肖特基势垒红外探测器的研制

介绍了ＰｔＳｉ／ｐ－Ｓｉ肖特基势垒红外探测器（简称ＩＲ－ＳＢＤ）的优化结构及探测机理，给出了探测器的光增益模型，并对器件进行了制作及性能测试。器件在７７Ｋ下，反偏４Ｖ时的反向漏电流为５×１０（－６）μＡ，对１．５２μｍ红外光的灵敏度为２．６９×１０（－２）Ａ／Ｗ，量子效率为２．４％。     

基于肖特基势垒二极管整流的功率指示计设计

设计了一种适用于低中频接收机的功率指示计。采用肖特基势垒二极管作为整流器件,降低了电路设计的复杂度,减小了系统功耗;功率指示计中的限幅放大器采用交流耦合的方式,消除了输入直流失调的影响,降低了设计难度。电路基于0.18 μm CMOS工艺进行设计,测试结果表明,设计的功率指示计针对－50~0 dBm的10 MHz中频信号可以产生0.25 ~ 1.65 V的直流电压,线性误差小于±1 dB,在1.8 V电源电压下,整体功耗仅为1.4 mW。     

Ti/4H-SiC SBD中子辐照效应的研究

采用1 MeV的中子对Ti/4H-SiC肖特基势垒二极管(SBD)的辐照效应进行研究,观察了常温下的退火效应.实验的最高中子剂量为1×1015 n/cm2,对应的γ射线累积总剂量为33 kGy (Si).经过1×1014 n/cm2的辐照后,Ti/SiC肖特基接触没有明显退化;剂量达到2.5×1014 n/cm2后,观察到势垒高度下降;剂量达到1×1015 n/cm2后,势垒高度从1.00 eV下降为0.93eV;经过常温下19 h的退火后,势垒高度有所恢复,表明肖特基接触的辐照损伤主要是由电离效应造成的.辐照后,器件的理想因子较辐照前有所上升;器件的正向电流(VF=2V)随着辐照剂量的上升而下降.     

大功率肖特基SiC二极管热特性研究

基于小电流下肖特基结正向压降的温度特性,建立了温升测量系统。利用该系统对肖特基SiC二极管的瞬态温升进行了测量,结果显示瞬态温升曲线呈阶梯状变化。利用结构函数的方法对瞬态温升曲线进行处理,分析了肖特基SiC二极管在热流传输路径上的热阻构成。研究了三引脚封装的肖特基SiC二极管在相同大功率的条件下,两正极引脚单独使用和并联使用时的热阻特性,结果显示,在两正极引脚并联使用时,其热阻比单独作用时减少一半,这表明三引脚封装的肖特基SiC二极管的两个正极是并联的,并共用一个负极和散热片。     

基于准垂直结构GaN肖特基二极管的S波段限幅器研究

当今高功率微波技术发展迅速,电子设备所面临的威胁巨大。GaN肖特基二极管具有较小的开启电压和较高的击穿电压,特别适用于大功率整流电路。文章介绍了一种基于准垂直结构GaN肖特基二极管整流的高功率微波限幅器。测试结果表明,该限幅器在2～4 GHz频带内,可承受脉宽10μs、占空比1%、峰值超过1000 W的功率;其小信号插损小于1 dB,输入输出驻波比小于1.5。该限幅器插损小、耐功率高,可广泛应用于接收机中以提升其可靠性。     

PtSi红外探测器截止波长延长研究

讨论了将PtSi红外探测器截止波长延长的理论基础,并介绍了采用在衬底掺入T1^ 和Ir^ ,MBE生长P^ 层以及低能离子入注B^ ,In^ 未延长PtSi红外探测器截止波长的三种方法。