碳化硅基光控器件可行性研究.pdf

1、碳化硅(SiC)由于禁帶較寬,對可見光和近紅外光幾乎沒有吸收,因此限制了其在光電子學方面的應用。為了實現(xiàn)SiC在可見光或近紅外光范圍的應用,就需要嘗試通過在SiC上外延對可見光或近紅外光敏感的半導體材料,形成SiC的異質(zhì)結(jié)構(gòu)器件。本文首先主要分析了可以選取的SiC光敏外延材料,然后主要分析了界面態(tài)和外延層中缺陷對Si/SiC異質(zhì)結(jié)構(gòu)光電二極管的影響。SiC外延可見光或近紅外光敏感半導體材料最大的不利條件是晶格失配較大,這樣會在外延層中引

2、入大量的失配位錯等缺陷,同時異質(zhì)結(jié)會存在大量的界面態(tài),這些都會制約著SiC光控器件成功制作。本論文獲得了以下主要結(jié)論：1.對可見光或近紅外光敏感的半導體材料一般都與SiC有很大的晶格失配,與SiC有較小晶格失配的半導體材料一般也不對可見光和近紅外光敏感,所以對材料的光吸收和晶格匹配進行折中考慮。2.外延層中缺陷和異質(zhì)結(jié)界面態(tài)都對異質(zhì)結(jié)的光電特性有很大的不利影響。外延層缺陷足夠大時,異質(zhì)結(jié)反向漏電流和光生電流將會在同一數(shù)量級,則光電二極管