1、新型SiC光導開關特性研究【摘要】 光導開關因其具備開關速度快、傳輸功率大、同步精度高、觸發抖動小、器件結構簡單、使用壽命長、近乎完美的光電隔離和不受電磁干擾等優良特性在超寬帶脈沖，超快電子等領域表現出誘人的發展潛力和應用前景。本文首先對光導開關的發展歷史做了簡要回顧，概述了光導開關的發展狀況，介紹了光導開關的兩種主要的工作模式，同時對用于制作光導開關的半導體材料進行了簡要分析。在對光導開關材料分析的基礎上，提出了一種新的異質結碳化硅光導開關器件結構。該結構可以把碳化硅材料的優良特性與光導開關的杰出優點有機結合，可以增大光導開關的有效面積，提高光導開關的耐高壓性能，提高開關的重復頻率。其次，建

2、立了光導開關的等效模型，即把光導開關等效為一個時變電阻和間隙電容并聯的形式，通過求解載流子濃度的分布規律求得了時變電阻的表達式，同時參考經驗公式也得到了間隙電容的數值。針對所建立的等效模型，計算模擬了光導開關在不同條件下載流子濃度的變化規律、激發光的波長、激發光強度、開關電極間隙以及不同偏壓對光導開關特性的影響，最后還對光導開關輸出進行了頻譜特性分析。 更多還原【Abstract】 Photoconductive Semiconductor Switches(PCSS) have simple structure and highqualityperformance compared

3、 with the traditional switchs.This device has attractivepotential and prospect in various fields such as UWB and ultra-fastelectronie.At first,the history and the development course of the PCSS have been reviewed,two different kind of operational modes(Linear mode and Nonlinear model) have beendiscu

4、ssed. The characteristic of PCSS material has been analyzed. Based on the aboveconsiderations,a ne. 更多還原 【關鍵詞】 碳化硅； 新結構； 光導開關； 特性模擬； 【Key words】 SiC； new structure； PCSS； simulate the characteristic； 摘要 3-4 Abstract 4 第一章 緒論 7-15 1.1 光導開關發展歷史 7-8 1.2 光導開關的研究現狀及應用前景 8-10 1.3 本文的研究意義 10-12 1.4 本文

5、的主要研究內容 12-15 第二章 光導開關工作原理及襯底材料特性研究 15-25 2.1 光導開關的工作原理及分類 15-17 光導開關的工作原理 15 光導開關的分類 15-17 2.2 光導開關的兩種工作模式 17-19 光導開關的線性工作模式 18 光導開關的非線性工作模式 18-19 2.3 光導開關材料特性 19-22 SiC 材料的生長技術 20-21 -SiC/-SiC 的異質外延技術 21-22 2.4 本章 小結 22-25 第三章 光導開關輸出特性的理論研究 25-45 3.1 SiC 光導開關輸出特性的理論分析 25-27 SiC 光導開關的電路結構 25-26 SiC

6、 光導開關的電路分析 26-27 3.2 SiC 光導開關的關鍵參數確定 27-36 SiC 光導開關等效電路時變電阻的求解 27-33 SiC 光導開關間隙電容的求解 33-36 3.3 碳化硅光導開關的特性研究 36-41 載流子濃度的變化規律 36-38 激發光波長對器件特性的影響 38-39 激發光強對器件特性的影響 39-40 開關電極間隙對器件特性的影響 40 不同偏壓對器件特性的影響 40-41 3.4 光導開關頻譜特性分析 41-44 碳化硅光導開關輸出特性的傅里葉表征 41-42 碳化硅光導開關的頻譜特性 42-44 3.5 本章 小結 44-45 第四章 光導開關的制備工藝規劃 45-53 4.1 制備3C-SiC 光導開關的關鍵技術 45-48 金屬-碳化硅接觸勢壘 45-46 金屬半導體接觸的載流子輸運過程 46-47 比接觸電阻_c 47-48 4.2 具體的工藝步驟 48-51 -SiC 光導開關一般制備工藝流