双异质结单载流子传输光敏晶体管输出电流

详细对比并分析了双异质结单载流子传输光敏晶体管(Uni-travelling-carrier Double Heterojunction Phototransistor,UTC-DHPT)与单异质结光敏晶体管(Single Heterojunction Phototransistor,SHPT)在大的入射光功率范围下集电极输出电流特性.首先,UTC-DHPT仅选取窄带隙重掺杂的基区作为吸收区,与SHPT选取基区和集电区作为吸收区相比,其光吸收区厚度小,在小功率入射光下UTC-DHPT的输出电流小于SHPT的输出电流.其次,由于UTCDHPT的双异质结结构,光生电子和光生空穴产生于基区,减弱了SHPT因光生空穴在集电结界面积累而产生的空间电荷效应,避免了SHPT在小功率入射光下输出电流开始饱和的问题,从而UTC-DHPT获得了比SHPT更大的准线性工作范围.最后,UTC-DHPT的单载流子(电子)传输方式使得基区产生的光生空穴以介电弛豫的方式到达发射结界面,有效降低了发射结势垒,增加了单位时间内由发射区传输到基区的电子数量,提高了其发射结注入效率,在大功率入射光下UTC-DHPT比SHPT能获得更高的输出电流.     

异质结扩散模型电流传输理论研究——Ⅰ.突变异质结平衡能带图建立的新途径

众所周知,异质结的经典理论,Anderson理论是以“热电子发射模型”为基础的,而同质结理论,Shockley理论却是以“扩散模型”为基础的,但是同质结仅仅是异质结的一个特殊情况.所以它们应当有统一的模型.这个研究就是企图建立异质结电流传输的扩散模型.第一部分是对异质结能带图建立的经典途径的一个修正,它不采用真空能级,完全从体内途径建立了异质结的能带图.以后两部分将分别是建立异质结的边界条件和按扩散模型得出异质结的小注入伏安特性.     

突变异质结双极晶体管中的复合效应与电流传输

建立了带有不掺杂隔离层的突变异质结双极晶体管（ＨＢＴ）模型，在热场发射－扩散（ＴＦＤ）理论的基础上，又考虑了空间电荷区中的复合效应。对ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓＨＢＴ特性的分析表明，不掺杂隔离层虽可有效地降低导带边的势垒尖峰，提高发射结的注入效率，但也会增大空间电荷区中的复合电流。因此，在实际器件的设计和制作中，应适当选择不掺杂隔离层的厚度，以获得较好的器件特性。还给出了计算突变异质结界面处电子准费米能级不连续的公式。     

异质结载流子传输新模型

<正>本研究是企图通过较为严格的理论工作,建立一个能克服经典模型困难的新的异质结理论系统.第一步的工作是通过较严格的玻尔兹曼传输理论、建立了能适应异质材料的新半导体器件方程组,其中电流密度方程有如下形式:     

异质结载流子传输新模型

本文是针对异质结器件基础理论的不足,为建立一个改进理论系统所作努力的第二篇文章:提出了一个新的异质结I—V特性模型.这个工作给出了可以考虑“能场力”和“促扩力”的新能带图,系统的边界条件理论和能综合考虑“热发射”和“扩散”两种机制的pn异质结I—V特性理论.文中还提出了“准费米能级不连续性”、“载流子有效发射速度”等与传统观念不同的新概念.计算(p)GaAs-(N)AlGaAs异质结I—V特性与实验结果比较,结果是令人满意的.     

GaInP／GaAs异质结双极晶体管中的电流输运机理

ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ异质结双极晶体管中的电流输运机理＝ＣｕｒｒｅｎｔｔｒａｎｓｐｏｒｔｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｎＧａＩｎＰ／ＣａＡｓｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎｂｉｐｏｌａｒｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ［刊，英］／Ｌｉｎ，Ｗ．…ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．ＥｌｅｃＤｅ...     

异质结扩散模型电流传输理论研究——Ⅲ.异质结伏—安特性的扩散-发射组合模型

本文把在金属-半导体接触中同时存在着扩散和热电子发射这样两种互相串联的电流传输机构这一看法推广到了异质结。以GaAs-Ge为例进行了计算,结果表明,对于不同掺杂的异质结,电流传输机构也不尽相同:有的象一个纯扩散机构的结,而另一些必须用热电子发射模型来描述。计算结果还预示,以扩散限制为主的异质结在正向Ⅰ—Ⅴ特性中将出现负阻,文中对此现象提出了一种物理解释。 文章最后对整个研究作了小结。提出新模型的讨论可能有助于对ΔE。测试结果进行合理的修正,对异质结伏—安特性进行合理的解释;也可能有助于建立各种情况下半导体内的边界条件,以及有助于澄清在np乘积和内建势等方面存在的理论上的争论。     

异质结扩散模型电流传输理论研究——Ⅱ.一维半导体结边界上边界条件的统一理论

已经给出的同质结或异质结边界条件缺少统一的理论基础,而且由于界面上的晶格结构已不存在严格的周期性,所以一些经典的结果对异质结已不再适用.本文首先对经典的载流于浓度的Boltzmann分布及电流密度方程进行了修正,然后从它们出发建立了一维半导体边界上边界条件的统一理论.最后把这个理论应用于突变异质p-n结,得出了它的边界条件和一些有关的重要结果.     

异质结

前言 异质结概念出现较早,但它仍是一个新的领域,特别是近年来在材料科学和电子科学领域里已引人注目。这次日本东京工业大学高桥清来华座谈介绍了异质结发展概况,异质结的能带结构和输运特性。现将其内容概述如下: 一、异质结发展概况 异质结广义讲是指两类不同种类物质的接触。如以固体为主可分三种状态,即固体-气体、固体-液体、固体-固体。如固体是半导体又可分为半导体-金属(金属半导体接触一肖特基势垒) 半导体-半导体(异质结)、半导体-绝缘体(MIS MOS)。 因此,这里异质结一般就是指两种不同种类半导体的接触。 异质结是在结型晶体管出现不久就被提出来了,1951年肖克莱提出了具有高注入效率的宽禁带发射极晶体管,由于当时两种半导体接触的生长技术还没发展起来,因此这种晶体管没有成为现实,以后的五、六年异质结没有什么发展。1959年以后随着气相外延技术的出现,异质结的形成成为现实。最初是制备了Ge-GaAs异质结,测定了I-V     

异质结双极晶体管基区复合电流的解析模型

从求解异质结双极晶体管基区的二维电流连续性方程出发，推导出了基区少数载流子浓度的解析解，由此获得了基区各处复合电流的解析表达式。基于该模型完成了算法研究和软件编制，计算出了器件所能达到理论电流增益。     

异质结双极晶体管基区复合电流的解析模型

从求解异质结双极晶体管基区的二维电流连续性方程出发，推导出了基区少数载流子浓度的解析解，由此获得了基区各种复合电流的解析表达式。基于该模型完成了算法研究和软件编制，计算出了器件所能达到的理论电流增益。     

有机-无机异质结电致发光器件发光机理的研究

制备了3种有机-无机异质结电致发光器件。由于电场强度或界面势垒的不同．这3种器件的发光性能和发光机理有很大的差别：器件A的发光主要是来自无机层的蓝光．器件B中有机层和无机层都有发光．而器件C只有来自有机层的发光。对所制备的3种结构器件的EL进行了比较,研究了结构对发光起因的影响,揭示通过调节有机层和无机层厚度以及界面势垒高度可以实现对发光区域的控制。     

GaAsP/GaAs异质结的MOCVD生长机理

一、引言任何一种外延方法的特殊生产模式对外延层的缺陷种类和缺陷密度都有很大影响。一般说来,外延生长有三种模式:二维层生长,三维层生长或两者混合生长。二维的一层一层地生长的外延层具有清晰的界面和均匀的厚度。MOCVD 已被用来制备具有突变界面和大面积均匀生长的半导体异质结。高     

GaAs同质结、异质结和异质面的光伏谱研究

采用我们自己建立的微机控制光伏谱自动测量系统,测量了 P-Al_(0.35)Ga_(0.65)As/n-GaAs 异质结在不同温度下的光伏谱和 p-GaAs/n-GaAs 同质结、P-Al-GaAs/p-GaAs/n-GaAs 异质面在室温下的光伏谱,并进行比较分析。采用改进的阻尼最小二乘法对实验数据进行拟合计算,求出少子扩散长度、结深、表面复合速度和界面复合速度等重要参数。     

异质结内建电压的研究

本文提出了准确测量内建电压的W(结宽)-N_(eff)~(-1/2)(有效空间电荷密度)方法;并发现偏压强烈地影响内建电压;照明不改变异质结的内建电压,而使结宽变窄.偏压为零时,测得CdS/CuInSe_2:异质结的内建电压为:1.14V(样品CIS76.1-2),0.437V(样品CIS76.1-3),0.293V(样品CIS76.1-4).     

SiC光控异质结达林顿晶体管的导通机理

利用窄能隙SiCGe三元合金,采用SiCGe/SiC pn异质结产生基极光电流方法,提出了新型SiC光控达林顿异质结晶体管功率开关结构,并用二维数值模拟软件对其导通机理进行了研究.分析结果表明,SiC光控异质结达林顿晶体管在近红外区内具有明显光控开关特性,其饱和导通压降为4.5V左右,且宜于强光工作.     

SiC光控异质结达林顿晶体管的导通机理

利用窄能隙SiCGe三元合金，采用SiCGe/SiC pn异质结产生基极光电流方法，提出了新型SiC光控达林顿异质结晶体管功率开关结构，并用二维数值模拟软件对其导通机理进行了研究. 分析结果表明，SiC光控异质结达林顿晶体管在近红外区内具有明显光控开关特性，其饱和导通压降为4.5V左右，且宜于强光工作.     

SiC光控异质结达林顿晶体管的导通机理

利用窄能隙SiCGe三元合金,采用SiCGe/SiC pn异质结产生基极光电流方法,提出了新型SiC光控达林顿异质结晶体管功率开关结构,并用二维数值模拟软件对其导通机理进行了研究.分析结果表明,SiC光控异质结达林顿晶体管在近红外区内具有明显光控开关特性,其饱和导通压降为4.5V左右,且宜于强光工作.     

GaAs／AlAs异质结构隧道电流的计算和异质结限累管初探

本文从单带双谷模型出发计算了GaAs/AlAs异质结量子阱中的隧道电流同外加电压之间的关系。研究了隧道电流同量子阱结构和电场间的关系以及隧道过程中的状态转换效应。在此基础上提出了利用异质结中的状态转换特性来制作X谷电子发生器的可能性。讨论了这种发生器在器件设计中的应用以及异质结限累管的初步设计。