双掺硅单晶及其P-N结研究

按照一定的掺杂比例制备了一种双掺硅单晶。单晶片经热处理后形成的P-N结具有结深浅、均匀、杂质浓度分布不同于扩散结和离子注入结等特点。本工作对P-N结形成的规律进行了理论和实验研究,结果十分吻合。对P-N结的基本特性和光学性能的研究说明:这种双掺硅形成的P-N结有可能用于制作光电器件、集成电路、太阳能电池和某些特殊器件。结果还有助于对硅表面反型的机构及界面问题的进一步认识。这项研究工作还提供了一种新的获取P-N结的工艺方法,这种方法在制造某些器件和集成电路时,工艺将大为简化。     

激光束感应电流法研究HgCdTe电活性缺陷和焦平面器件的光电特性

用高分辨率的、非破坏的光学表征技术的激光束感应电流研究碲镉汞(MCT)晶片中电活性缺陷和光伏型红外碲镉汞焦平面器件及光伏型硅光电器件P-N结光电特性,实验表明在MCT晶片中探测到激光束感应电流,在光伏型P-N结构的器件中,观察到周期结构的激光束感应电流分布.定性地观察激光束感应电流图谱以及定量地分析单个P-N结的感应电流分布形状可以判断器件的均匀性和器件的质量.     

双掺硅单晶及其P-N结研究

<正>按照一定的掺杂比例制备了一种双掺硅单晶.单晶片经热氧化或惰性气体中热处理,可以在其表面获得P-N结.这种P-N结具有下述特点:(1)可重复地得到大面积、均匀的浅结,P-N结结深最浅可以控制在0.1微米以下,甚至百埃(?)数量级.(2)表面是n型低浓度区,体内是P型高浓度,与扩散结、离子注入结和合金结的浓度分布不同.     

双掺硅单晶基本物理特性的研究

按一定掺杂比例制备了一种双掺硅单晶.单晶片经热处理后形成的P-N结具有结深浅、均匀、杂质浓度分布不同于扩散结和离子注入结等特点.本文研究了这种双掺硅单晶的基本物理特性;测量了各种电学参数和进行了位错等晶体缺陷的金相观察,并将这种材料与单掺杂硅单晶的某些电学性质进行了比较.     

由等价掺杂转换理论得到非对称线性缓变P-N结的击穿特性

基于等价掺杂转换理论的应用,得到了解析计算非对称线性缓变P-N结击穿特性.由于非对称线性缓变P-N结是单扩散P-N结的一个恰当近似,因而,研究其击穿特性可以更好地理解和设计功率器件P-N结的终端结构.运用等价掺杂转换方法的基本理论得到了不同扩散掺杂梯度和衬底浓度组合系列的击穿电压.研究了最大耗尽层宽度在扩散侧和衬底侧的扩展,给出了它们随扩散掺杂梯度和衬底浓度组合的变化而出现的不同特点.本方法预言的最大击穿电压较之单纯的突变结和对称线性缓变P-N结更接近文献报道的结果,显示了等价掺杂转换理论的理论计算非对称线性缓变P-N结击穿电压的有效性.     

由等价掺杂转换理论得到非对称线性缓变P-N结的击穿特性

基于等价掺杂转换理论的应用,得到了解析计算非对称线性缓变P-N结击穿特性.由于非对称线性缓变P-N结是单扩散P-N结的一个恰当近似,因而,研究其击穿特性可以更好地理解和设计功率器件P-N结的终端结构.运用等价掺杂转换方法的基本理论得到了不同扩散掺杂梯度和衬底浓度组合系列的击穿电压.研究了最大耗尽层宽度在扩散侧和衬底侧的扩展,给出了它们随扩散掺杂梯度和衬底浓度组合的变化而出现的不同特点.本方法预言的最大击穿电压较之单纯的突变结和对称线性缓变P-N结更接近文献报道的结果,显示了等价掺杂转换理论的理论计算非对称线性缓变P-N结击穿电压的有效性.     

PbS量子点同质P-N结光电探测器

PbS胶体量子点因其带隙可调、可溶液加工、吸收系数高等优异特性而广泛应用于光电探测器领域。然而基于光电二极管结构的PbS量子点光电探测器通常会使用不同的材料来制备N型层,从而增加了器件设计和工艺的复杂性,不利于这类光电探测器未来在面阵成像芯片中的应用。为简化制备工艺,提出了一种PbS量子点同质P-N结光电探测器,仅通过一种工艺过程实现了器件P型层和N型层的制备。经测试,探测器对不同入射光强度的探测表现出了良好的线性响应;在0.5 V反向偏压作用下,器件在700 nm处的响应度为0.11 A/W,比探测率为3.41×1011 Jones,展现出了其对弱光探测的优异能力。结果表明文中提出的PbS量子点同质PN结光电探测器有助于推动其在面阵成像领域中的发展。     

CdTe太阳电池激光诱导微区光谱响应研究

为了反映器件几何尺度上各个区域的性能分布, 采用波长为852 nm且可调聚焦面积的激光束作用在CdTe薄膜太阳电池的P-N结微区表面, 产生定域诱导光致电流响应, 并通过设置样品台的步进方式, 得到了所测器件在几何面积范围内的微区光谱响应分布图, 获得更直观的器件电流分布均匀性和P-N结特性。结果表明, 这种测试方式能够简化且低成本地建立与CdS/CdTe异质结制作技术密切相关的沉积与后处理工艺参数和材料特性的联系, 进而获得异质结界面分布均匀性与太阳电池电流-电压(I-V)特性参数均匀性的对应关系。该研究可为提高太阳电池的性能提供实验测试依据。     

一种新型结构的光电负阻器件

提出了一种新型结构的硅光电负阻器件———光电双耦合区晶体管(photoelectricdualcoupledareatransistor,PDUCAT) ,它是由一个P+ N结光电二极管和位于两侧的两个纵向NPN管构成的.由于两个NPN管到光电二极管的距离不同,使得它们对光生空穴电流的争抢能力随外加电压的变化产生差异,同时两个NPN管电流放大系数相差较大,最终导致器件负阻现象的出现.文中对PDUCAT进行了工艺模拟和器件模拟,围绕着负阻的形成机理和影响器件性能的主要参数进行了讨论,初步建立了器件模型.     

一种新型结构的光电负阻器件

提出了一种新型结构的硅光电负阻器件--光电双耦合区晶体管(photoelectric dual coupled area transistor,PDUCAT),它是由一个P+N结光电二极管和位于两侧的两个纵向NPN管构成的.由于两个NPN管到光电二极管的距离不同,使得它们对光生空穴电流的争抢能力随外加电压的变化产生差异,同时两个NPN管电流放大系数相差较大,最终导致器件负阻现象的出现.文中对PDUCAT进行了工艺模拟和器件模拟,围绕着负阻的形成机理和影响器件性能的主要参数进行了讨论,初步建立了器件模型.     

Analyses and Simulation of V-I Characteristics for Solar Cells Based on P-N Junction

Through theoretical analyses of the Shockley equation and the difference between a practical P-N junction and its ideal model, the mathematical models of P-N junction and solar cells had been obtained. With Matlab software, the V-I characteristics of diodes and solar cells were simulated, and a computer simulation model of the solar cells based on P-N junction was also established. Based on the simulation model, the influences of solar cell＇s internal resistances on open-circuit voltage and short-circuit current under certain illumination were numerically analyzed and solved. The simulation results showed that the equivalent series resistance and shunt resistance could strongly affect the V-I characteristics of solar cell, but their influence styles were different.     

P型HgCdTe离子刻蚀成结机理分析

从微观理论对P型HgCdTe离子刻蚀成结的过程、机理进行了分析,提出HgCdTe环孔P-N结的汞原子扩散-补偿模型、P-N结的汞原子扩散-补偿-剩余施主杂质模型,提出并讨论了离子刻蚀技术形成环孔型P-N结和平面型P-N结的汞原子扩散激活能、扩散汞原子总量、扩散范围、扩散系数、有效汞原子系数等关键物理参数与工艺参数.     

MOCVD AlGaAs/GaAs HBT材料生长中基区、发射区结偏位的分析与控制

分析了MOCVDAlGaAs/GaAsHBT外延材料生长中基区、发射区异质结界面与P N结界面产生偏离的原因 ,计算了外延生长参数对结偏离的影响 ,得到了对于C、Mg及Zn作为P型掺杂剂时 ,使得结偏位为 0时所需生长的GaAsspace层厚度 ,它们分别为 1～ 1.5nm、3～ 4nm及 12～ 15nm。计算与器件研制结果基本相符。     

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。     

Determination of built-in-potential in N-I-P a-Si:H solar cells

This paper describes a simple method to evaluate built-in-potential of P-N junction a-Si:H solar cells. Built-in-potential (Vbi) was calculated from photovoltage-current characteristics at various temperature and illumination levels. Results from two independent, experimental techniques agree extremely well. Vbi= 1.02 eV ± 0.02 eV was obtained for a N-I-P cell having Voc= 650 mV under AM1 illumination.     

Bulk tunneling contribution to the reverse breakdown characteristics of InSb gate controlled diodes

This work presents measurements and analysis of optimized reverse breakdown characteristics of InSb p⁺n gate controlled mesa diodes. Surface current contributions were minimized by adjusting the potential of the peripheral gate electrode. The resulting measured breakdown currents are found to be proportional to the junction area and exhibit diode bias and temperature dependence that fit quantitatively to direct band-to-band tunneling theory of one sided abrupt junction devices. The agreement between theory and experiment, achieved without any fitting parameter, confirms that bulk band-to-band direct tunneling mechanism is the fundamental limit for the diodes reverse bias performance.     

P-N double quantum well resonant interband tunneling diode withpeak-to-valley current ratio of 144 at room temperature

The current-voltage characteristics of the P-N double quantum well resonant interband tunneling (RIT) diodes in InAlAs-InGaAs system have been improved in this letter. The peak-to-valley current ratio (PVCR) is as high as 144 at room temperature. As we know, this is the highest room temperature PVCR ever reported in any tunneling devices. Moreover, the influence of the central barrier thickness varying from 10 Å to 30 Å on the device characteristics is also studied