低温双极晶体管的正向渡越时间研究

分析了禁带变窄效应和少子陷阱效应对低温双极晶体管正向渡越时间的影响，在此基础上，建立了综合两种效应的正向渡越时间模型，理论计算结果与实测值一致。     

硅光单体电源铝背场吸杂对非平衡少子寿命的影响

采用φ100mm厚度400μm、电阻率为0.8～2Ω·cm的p(100)CZ硅片制作硅光单体电源,并对RTP和铝背场烧结工艺进行了研究.实验发现:快速热退火工艺对硅片少子寿命产生一定影响.铝背场烧结和适当的快速热处理促成了硅片界面晶格应力对重金属杂质的吸附作用,并减少了载流子的复合中心,从而提高了光生载流子的扩散长度,提高了非平衡少子寿命.     

P型4H-SiC少数载流子寿命的研究

为了更好地了解P型4H-SiC的电学特性,评价其晶体质量,利用激光和微波技术作为非接触、非破坏性测量半导体特性的一种工具,详细描述了该测试方法和实验装置,讨论了高温退火前后晶片中少数载流子寿命的变化,并用LabVIEW对测试数据进行了拟合。结果表明:高温退火能提高载流子寿命,并且实验数据与拟合结果较符合。说明了微波光电导衰减法(μ-PCD)是一种测试少子寿命的快速、有效方法,对研究半导体材料性能具有重要意义;同时,研究高温退火条件下少子寿命的变化,对提高其材料的电性能也具有重要意义。     

p－GaAs／n－GaAs MOCVD外延层少子扩散长度的液结光伏谱测量和分析

用液结光伏谱方法首次在ＰＮ４３５０光伏谱仪上对用国产ＭＯＣＶＤ设备生长的九个ｐ－ＧａＡｓ／ｎ－ＧａＡｓ外延样品ｐ型外延层的少于扩散长度Ｌｎ和掺杂浓度ＮＡ的关系作了测量和分析．结果表明，Ｌｎ－ＮＡ关系对反应管的清洁度非常敏感．如果反应管经严格清洗，并仅生长ＧａＡｓ材料，那么Ｌｎ－ＮＡ关系同前人报道的无沾污生长的样品基本一致；否则Ｌｎ值就明显偏小．用本方法测定ＧａＡｓ外延层的Ｌｎ值具有简便、准确的优点，可作为检测ＧａＡｓ外延层质量的重要手段．     

单晶硅电池表面织构与光电特性的关系

针对在单晶硅片表面制备陷光织构可提高吸光率,但同时将导致光生伏特效应被削弱的问题,定义了电池的光学特性系数和电学特性系数,以表征电池光电特性。通过采用不同的化学制绒工艺参数,在单晶硅片表面获得不同尺寸的表面织构,分析了织构平均高度对电池光电特性和转换效率的影响规律。结果表明:随着单晶硅片表面织构平均高度的增大,单晶硅电池的光学特性系数呈现先升高再降低的规律,电学特性系数呈现逐渐减小的规律;基于中型金字塔绒织构的硅电池同时兼顾了光学特性和电学特性,得到最高的光电转换效率为19.49%。     

多晶硅材料特性对太阳能电池效率的影响

研究了太阳能电池生产工艺中多晶硅片的电阻率、小方锭少子寿命及铸锭区域对电池转化效率的影响。以P型多晶硅片为原材料,通过常规晶硅电池制作工艺,对不同电阻率范围的硅片产出电池片性能进行测试分析;采用少子寿命分别为LT5.5μs、LT6.0μs的小方锭,统计产出硅片的少子寿命和电阻率,并对比分析产出电池片性能;对比多晶硅铸锭各区域硅片产出电池片的电性能。研究表明,1.4～2.0Ω·cm为多晶硅电池制作的最优电阻率范围;方锭少子寿命6.0μs的硅片少子寿命与电阻率的平均值都高于方锭少子寿命5.5μs的硅片,电池转化效率同比高0.07%;铸锭中心区域的硅片产出电池片的转化效率要高于边角区域。     

制绒Si片清洗工艺的研究

研究对比了不同清洗工艺对制绒Si片性能的影响,采用原子力显微镜和少子寿命测试仪测试经不同化学清洗工艺处理之后的Si片表面微粗糙度和少子寿命。研究发现,使用浓硫酸、双氧水混合液和稀释的氢氟酸溶液清洗Si片能够有效改善Si片表面的质量,Si片表面的微粗糙度由原先的5.96μm降低到4.45μm;采用等离子体增强化学气相沉积法在清洗之后的Si片上生长本征氢化非晶Si层,对Si片进行表面钝化,钝化之后的Si片少子寿命可达107.88μs。测试结果还表明,采用此种清洗方法处理的Si片少子寿命稳定性有很大提高。     

热处理和冷却速率对直拉单晶硅少子寿命的影响

研究了加热温度与冷却速率对热处理直拉单晶硅少子寿命和间隙铁含量的影响。结果表明,直拉单晶硅在300～1050℃加热40 min,以50℃/s的速率快冷至室温会提高硅片的间隙铁含量,降低硅片的少子寿命;加热温度越高,快冷后硅片的间隙铁含量越高,少子寿命越低;直拉单晶硅片在900～1050℃加热,当以50℃/s的速率快冷至室温,90%以上的铁以沉淀形式存在,其余的铁以间隙态存在。直拉单晶硅片分别经800、900和1000℃加热40 min后在0.017～50℃/s的速率范围冷却,硅片间隙铁含量随冷却速率增加而增加,少子寿命随冷却速率增加而降低,加热温度越高,间隙铁含量上升的幅度越大,而少子寿命下降的幅度越大。     

PIN型快速恢复二极管的研究与应用

剖析了改善快速恢复二极管(Fast recovery diode,FRD)反向恢复性能的发射率控制及少子寿命控制的实施方案.探究了间接带隙半导体硅FRD与SiGe、GaN、SiC等直接带隙半导体FRD的反向恢复性能,介绍了SiC的欧姆接触技术.比较了硅FRD与碳化硅FRD的实际应用效果,发现前者的反向及动态特性均落后于后者的性能,后者特别适合于高频、高电压、大功率技术领域的应用.