半絕緣碳化硅光導(dǎo)開關(guān)的仿真研究.pdf

1、本文探討了襯底材料摻雜濃度、陷阱濃度、外界入射脈沖光及外加電壓等因素對不同尺寸的光導(dǎo)開關(guān)的工作特性的影響，具體分析了其機(jī)理以及對于改善光導(dǎo)開關(guān)工作性能的意義。
　　 采用釩摻雜半絕緣n型6H-SiC作為襯底建立橫向光導(dǎo)開關(guān)模型，當(dāng)橫向總寬度150μm、電極寬度30μm、縱向厚度15μm時(shí)，陷阱濃度為1×1015cm-3的光導(dǎo)開關(guān)暗電阻達(dá)3×106Ω，比陷阱濃度為1×1014cm-3的光導(dǎo)開關(guān)暗電阻率增加了高達(dá)104倍。因此通過控

2、制陷阱濃度可以有效改善光導(dǎo)開關(guān)的暗態(tài)特性。
　　 瞬態(tài)光電流上升時(shí)間為1.06ns，下降時(shí)間約1.56ns。陷阱濃度越大，上升時(shí)間與下降時(shí)間也越小，但峰值光電流偏小。帶隙中的深能級束縛自由電子實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償作用外，還有限制遷移率及載流子壽命等特點(diǎn)。器件工作于本征吸收模式，驗(yàn)證了Bohr頻率定則，即入射光子的能量必須大于禁帶寬度，才能得到有效的光電流。
　　 SiC光導(dǎo)開關(guān)尺寸增至1000μm×450μm，其電極為100μm，當(dāng)