ZnO单晶薄膜光电响应特性

对采用MOCVD方法沉积的ZnO单晶薄膜的欧姆接触特性、光电特性进行了研究,并对比研究了射频溅射沉积SiO2抗反射膜对ZnO薄膜I-V、光电特性的影响.实验结果表明,非合金Al/ZnO金属体系与n型ZnO形成了良好的欧姆接触,溅射沉积SiO2在ZnO表面引入了载流子陷阱,影响I-V特性,延长了光响应下降时间.ZnO单晶薄膜光电导也具有时间退化现象.     

利用高波数分辨率的显微喇曼光谱法测定AlGaN/GaN HEMT的沟道温度

本文利用高波数分辨率的显微喇曼方法测量了AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管(HEMT)的沟道温度。利用显微喇曼系统JYT-64000测量了GaN材料E2模的喇曼声子频率的温度特性。通过洛仑兹拟合方法,喇曼声子频率的实际测量不确定度为?0.035cm-1, 对应于GaN材料温度精度为?3.2℃,为国际所见报道的最高水平。测得的AlGaN/GaN HEMT样品的沟道-管壳热阻为22.8℃/W,与三维热传导模型的仿真结果吻合良好。给出了由显微喇曼方法、脉冲电学法及红外热像法测量出的沟道温度差别的定量分析。     

基于大电流密度下欧姆接触退化的新方法

在大电流密度下对欧姆接触结果进行考核,对传统的传输线法测量接触电阻率的结构与方法进行了改进,充分考虑到了半导体材料受到的影响,可达到只对接触区域老化而不破坏其他区域.工艺制备中实现台面刻蚀斜坡效果,并采取多次SiO_2淀积多次光刻技术,有效降低了引线电极断裂的概率.通过大电流密度老化结果显示:接触电阻率早期快速失效,且随电流密度及老化时间的增加而退化加剧.对样品老化前后进行能谱分析得知:接触层中的Al是一种较低的抗电迁移能力的金属,由于电迁移被冲击出来从而破坏了良好接触层.改进后的结构对测量大电流密度下的欧姆接触是一种好方法.     

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。     

动态应力对AlGaN/GaN HEMT性能的影响

AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件在实际应用过程中经常受到由于振动、热胀冷缩等原因引起的动态应力.为了研究动态应力对器件性能带来的影响,利用自主设计的应力机械装置对AlGaN/GaN HEMT芯片持续施加峰值大小为150 MPa,频率为3 Hz的交变应力.施加应力过程中,每隔一定的应力周期对器件进行电学特性测量,得到了不同应力周期下的输出特性曲线和转移特性曲线.研究分析了随着应力周期的增加输出电流和跨导的变化,研究结果表明,器件的输出电流和跨导随着施加动态应力周期的增加而减小.随着动态应力的加载,器件将产生缺陷,是器件发生退化的原因.     

半导体功率发光二极管温升和热阻的测量及研究

通过电学测量方法得到了半导体功率发光二极管温升与热阻的加热响应曲线.曲线出现一个或多个台阶,反映了其内部的热阻构成与器件物理结构.同时采用遮光法对器件温升及热阻进行了修正.还应用瞬态加热响应原理对功率管的封装结构进行了监测.     

半导体激光器不同封装下的封装应力

为研究正装和倒装封装下高功率半导体激光器有源区的应力问题,利用有限元软件ANSYS分析得到了两种封装方式下应力场分布图及有源区平行于x轴路径上的应力变化曲线。模拟结果表明,与正装封装相比,倒装封装下有源区应力变化剧烈,平均值高出正装一个数量级。并通过荧光光谱实验对比了封装前后激光器芯片的波长变化,根据半导体禁带宽度与应变关系算出两种封装下的应力大小,与模拟值相符。通过模拟和实验结果可见,芯片封装形式对芯片引入的应力有显著的差别,倒装封装下芯片有源区应力远高于正装封装。     

多发光区大功率激光器的热特性分析

通过电学温敏参数法测得多发光区大功率激光器瞬态加热响应曲线,利用结构函数法给出了多发光区激光器热阻构成,分析了多发光区激光器热特性。通过串并联热阻网络模型刻画了单发光区、两发光区、四发光区激光器的热阻构成,给出了激光器芯片热阻与发光区个数之间的定量关系。实验结果表明,不同发光区激光器的芯片级热阻随着发光区数量的增加成比例减小,而封装级热阻不变,这对激光器热设计提供了重要的参考准则。