酞菁铜有机薄膜肖特基二极管的研制

提出了一种基于有机半导体材料制作肖特基二极管的方法,通过真空气相沉积工艺依次将金属铝,酞菁铜和金属铜镀在玻璃基片上.在室温下测试该二极管的电流-电压(I-V)特性发现,其整流系数可达103.根据实验所得的电容-电压(C-V)的测试结果,得到该二极管的肖特基势垒高度在0.7V.     

AlGaN/GaN HEMT研制及特性分析

以蓝宝石为衬底研制出栅长1μm AlGaN/GaN HEMT．在室温下,测试该器件显示出良好的输出特性和肖特基伏安特性,最大跨导160mS/mm,栅压1V下饱和电流720mA/mm,击穿电压大于50V．分析了几个关键工艺对器件特性的影响,指出较大的欧姆接触电阻(3.19Ω·mm)限制了器件性能进一步提高,需提高肖特基接触的势垒高度．     

Ni/AlGaN/GaN结构中肖特基势垒温度特性

通过I-V测量研究了AlGaN/GaN异质结构上的肖特基接触与温度的关系.在室温下肖特基势垒高度为0.75 eV,理想因子为2.06.温度升高,肖特基势垒高度增加,理想因子下降,主要原因是受异质结和二维电子气的影响.在正向电流为1 mA时,室温下的正向电压为1.65 V,从室温到300℃范围内正向电压的温度系数为-1.6 mV/℃.     

Au/n-ZnO肖特基势垒特性的退火行为研究

报道了Au/n-ZnO形成的肖特基势垒经不同温度退火后其特性的变化.利用X射线衍射、扫描电子显微镜和扩展电阻测试对ZnO外延片的晶体质量和电学性能进行测试.采用集成电路标准工艺在ZnO外延层上制备了Si3N4隔离层及Au电极,并对该结构进行不同温度下的退火实验,分别测量其I-V特性.结果表明ZnO外延层具有高度C轴取向,表面光洁,平整,外延层与衬底之间有明显的过渡区.退火前后的样品在室温下的I-V测试结果表明,Au/n-ZnO具有明显的整流特性,其中673 K,1 min退火所得的反向漏电流仅为-0.017μA(-5V).     

Ni/4H-SiC肖特基二极管高温特性研究

采用自行研制的工作在800℃的半导体器件高温测试装置，对Ni／4H-SiC肖特基二极管的伏安特性在常温297K至677K的温度范围内进行了测量，表明温度升高对正向特性的影响非常显著，而对较低偏置(30V以下)条件下的反向特性影响则比较小．对实验结果进行了比较分析，I-V特性测量说明镰4H-SiC肖特基二极管有较好的整流特性，在正向偏压条件下，热电子发射是其主要的输运机理，理想因子在297-677K的温度范围内从1．165增加到1．872，肖特基势垒高度的变化范围为0．916～2．117eV，正向导通电压为0．5V．     

铁酸铋薄膜在小于矫顽电压下的阻变机制

为了研究利用脉冲激光沉积法制备于SrTiO_3衬底上的Au/BiFeO_3/SrRuO_3结构的阻变效应,实验通过测量样品的I-V特性曲线来表征样品的阻态变化.由于BiFeO_3与Au、SrRuO_3功函数的不同在Au/BiFeO_3、BiFeO_3/SrRuO_3两个接触界面形成稳定的肖特基接触,通过改变外部电压控制陷阱能级填充的程度可以改变肖特基势垒高度,从而在施加电压小于矫顽电压时可以形成稳定的高低阻变化,表现出最大可达103高低阻电流比的I-V特性曲线.对I-V特性曲线进行不同导电机制的拟合表明:小于矫顽电压下空间电荷限制电流起到了主导作用,陷阱的填充与脱陷是主要的阻变机制.     

AlGaN/GaN HEMT在N2中高温退火研究

通过N2气氛中对蓝宝石衬底AlGaN／GaN HEMT在200～600℃退火1min和5min的多批实验,研究了在不同温度和时间退火冷却后器件直流参数的变化．对器件欧姆接触和肖特基接触在高温退火前后的特性进行了对比分析．确定出了最有利于高电子迁移率晶体管特性提高的退火温度为500℃．退火时间为5min．该条件退火后高电子迁移率晶体管最大跨导提高8．9%．肖特基栅反向漏电流减小2个数量级．阈值电压绝对值减小．退火后肖特基势垒高度提高．在减小栅泄漏电流的同时对沟道电子也有耗尽作用．这是饱和电流和阈值电压变化的主要原因．采用扫描电子显微镜观察肖特基退火后的形貌，500℃未发现明显变化．600℃有起泡现象．     

超高真空CVD选择性外延锗硅及其电学特性

为了满足高性能的红外探测要求，以高品质硅基器件研制了选择性外延锗硅肖特基二极管.利用低温下锗硅材料在二氧化硅表面成核需要一定时间的特点, 采用超高真空化学气相沉积（UHV-CVD）技术，550 ℃下，在硅光刻窗口处，选择性生长了锗硅外延层.由此技术生长的锗硅材料制作了硅基肖特基二极管原型器件，并研究了该二极管器件的电流 电压特性曲线.结果表明，与传统方法制备的非选择性外延锗硅肖特基二极管相比，该二极管器件可以避免在确定有源区后再经受高温处理,简化了器件制作工艺, 该二极管反向漏电流低2～3个数量级，具有优良的器件电学特性.     

Al/CuPc/Cu肖特基气敏二极管制备与特性

实验采用溅射和蒸发镀膜工艺,制备了一种新型的Al/CuPc/Cu三明治结构NO2气敏传感器.这种器件对NO2气体具有较高的敏感性,制备工艺简单,成本较低.通过研究其在NO2气体中电学特性的变化,来表征其敏感特性.研究结果表明,在10 ppm的NO2气体环境中,器件的正向电流明显增大.通过比较器件在空气和NO2气体中器件的肖特基势垒高度的变化,发现通入NO2气体50分钟后,CuPc/Al势垒高度降低了60 meV,正向整流电流增加77倍.     

MgAl/PbPc/Cu有机薄膜二极管的制备与气敏特性分析

选用酞菁铅作为有机半导体气敏材料,用真空热蒸镀、磁控溅射等镀膜方法制备器件,所制备薄膜二极管的结构为MgAl/PbPc/Cu,使用Keithley 4200半导体测试仪与气敏测量系统分析器件肖特基二极管的气敏特性,通过对电流-电压特性的实测数据进行深入的理论分析,比较出器件对不同浓度NO2气体的敏感程度.经过测试结果可知:当器件置于10-5的NO2气体74 min后,正向电流减小65倍,对应的MgAl/PbPc肖特基势垒高度约上升了20 meV.同时由于被吸附NO2气体的PbPc薄膜少数载流子电子数目的增加,导致器件的反向电流增加4倍.