SiCGe-SiC異質(zhì)結(jié)光控達(dá)林頓晶體管設(shè)計及SiCGe-SiC異質(zhì)結(jié)的制備.pdf

1、隨著SiC器件廣泛而深入的研究，光控碳化硅器件也漸漸地引起人們的研究興趣。由于禁帶寬，SiC光開關(guān)只能受控于紫外光源而非常用的可見和紅外光源。從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，利用SiCGe能隙可在窄于碳化硅能隙的范圍內(nèi)適當(dāng)剪裁的特點(diǎn)，根據(jù)在SiC達(dá)林頓晶體管中采用SiCGe/SiC異質(zhì)結(jié)實(shí)現(xiàn)單片集成光控達(dá)林頓功率開關(guān)的設(shè)計構(gòu)想，圍繞該新型光控器件的開發(fā)，本論文主要從器件結(jié)構(gòu)的設(shè)計、SiCGe/SiC異質(zhì)結(jié)的實(shí)現(xiàn)及其特性等方面進(jìn)行了初步的研究。主要結(jié)果如

2、下： 1．利用二維數(shù)值模擬器MEDICI，在首先完成了對新型器件設(shè)計構(gòu)想的可行性驗(yàn)證之后，從器件制造的可行性出發(fā)，提出了幾種改進(jìn)的器件結(jié)構(gòu)，改SiCGe/SiC異質(zhì)結(jié)達(dá)林頓晶體管設(shè)計為SiCGe/SiC異質(zhì)結(jié)光電二極管與SiC達(dá)林頓晶體管單片集成，大大簡化了器件制造工藝。 2．完成了對改進(jìn)型SiC光控器件結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計和器件特性的模擬仿真，證明了這種SiC光控器件具有明顯的光控開關(guān)特性，并可通過合金組分的調(diào)控實(shí)現(xiàn)常用近紅外光源的有效

3、控制。 3．成功地研制出分別用于在SiC襯底上生長SiCGe和p-SiCGe薄膜的兩套水平式熱壁CVD生長系統(tǒng)。為了提高外延薄膜的均勻性，設(shè)計過程中，采用有限元分析法，通過對電磁感應(yīng)、熱傳導(dǎo)和質(zhì)量輸運(yùn)等多種場的計算，確定了反應(yīng)室中復(fù)雜的溫度分布和氣流分布，創(chuàng)新地完成了對系統(tǒng)加熱組件的優(yōu)化設(shè)計。 4．進(jìn)行了在SiC襯底上異質(zhì)外延SiCGe和p-SiCGe薄膜的工藝探索。采用硅烷（SiH4）、丙烷（C3H8）、鍺烷（GeH4）、乙硼烷（B2