4H-SiC帶隙很寬,導(dǎo)熱系數(shù)較高,飽和速度很快。正是得益于它這些優(yōu)異的性能,4H-SiC材料可以被應(yīng)用在高溫環(huán)境以及對(duì)使用功率和頻率需求高的電子器件中。摻雜雜質(zhì)對(duì)導(dǎo)電性能的可控性使4H-SiC具有廣泛的應(yīng)用前景。本文針對(duì)半絕緣4H-SiC的本征激發(fā)與非本征激發(fā),利用Raman測(cè)試與數(shù)值模擬計(jì)算,研究了它的載流子濃度的變化,這是一種對(duì)樣品無損傷的方法,測(cè)試簡(jiǎn)單且準(zhǔn)確度高。此項(xiàng)工作的主要研究成果將在下文著重闡述。當(dāng)激光能量小于4H-SiC的帶隙時(shí),材料會(huì)發(fā)生非本征吸收,盡管是半絕緣的4H-SiC也不會(huì)產(chǎn)生很大的載流子濃度。高純半絕緣（HPSI）和釩（V）摻雜的4H-SiC的內(nèi)部缺陷不同,V摻雜的4H-SiC和HPSI 4H-SiC復(fù)合機(jī)制不同。盡管有光激發(fā)載流子濃度,但這個(gè)濃度較小,不足以與拉曼測(cè)試的縱向光學(xué)聲子（LO）模發(fā)生耦合,因此測(cè)試得到了LO模,而不是縱向光學(xué)聲子等離子耦合（LOPC）模,這個(gè)模不隨著激光功率的增加而增加,不能通過LOPC擬合得到載流子濃度。通過考慮缺陷中心等計(jì)算產(chǎn)生和復(fù)合,得到V摻雜的4H-SiC和HPSI 4H-SiC在532 nm激光下的載流子濃度。本征激發(fā)... 

【文章來源】：上海師范大學(xué)上海市

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 SiC材料概述
        1.2.1 SiC材料基本性質(zhì)
        1.2.2 SiC材料的制備
        1.2.3 半絕緣SiC晶體的制備
        1.2.4 半絕緣晶體材料的光激發(fā)性質(zhì)
    1.3 拉曼散射光譜概述
        1.3.1 拉曼散射原理簡(jiǎn)介
        1.3.2 拉曼散射的應(yīng)用
        1.3.3 碳化硅拉曼光譜的研究概況
    1.4 研究目的和意義
    1.5 研究?jī)?nèi)容
第2章 碳化硅的拉曼實(shí)驗(yàn)與理論基礎(chǔ)研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及樣品介紹
    2.3 SiC晶體中的拉曼散射
    2.4 LOPC模確定載流子濃度的理論
    2.5 高摻4H-SiC襯底片的532 nm測(cè)試下LOPC計(jì)算
第3章 非本征激發(fā)
    3.1 引言
    3.2 V摻雜半絕緣4H-SiC的非本征激發(fā)
        3.2.1 V摻雜半絕緣4H-SiC的半絕緣特性
        3.2.2 點(diǎn)缺陷
        3.2.3 費(fèi)米能級(jí)位置的確定
        3.2.4 532 nm下的拉曼測(cè)試與分析
        3.2.5 532 nm下的光激發(fā)
    3.3 高純半絕緣4H-SiC的非本征激發(fā)
        3.3.1 高純半絕緣4H-SiC的半絕緣特性與陷阱中心
        3.3.2 費(fèi)米能級(jí)位置的確定
        3.3.3 532 nm下的拉曼測(cè)試結(jié)果
        3.3.4 532 nm下的濃度數(shù)值計(jì)算
    3.4 本章小結(jié)
第4章 本征激發(fā)
    4.1 引言
    4.2 脈沖激光的相互作用
    4.3 瞬態(tài)時(shí)間分辨反射率
    4.4 載流子濃度的數(shù)值模擬
    4.5 納秒激光的載流子濃度的數(shù)值模擬
        4.5.1 表面復(fù)合對(duì)載流子濃度的影響研究
        4.5.2 高純半絕緣(HPSI)4H-SiC的載流子濃度的數(shù)值計(jì)算
    4.6355 nm下的Raman擬合與分析
        4.6.1 高純半絕緣4H-SiC的355 nm激光下的Raman擬合
        4.6.2 V摻雜半絕緣4H-SiC的355 nm激光下的Raman擬合
    4.7 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間主要研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]激光觸發(fā)能量對(duì)橫向結(jié)構(gòu)4H-SiC光導(dǎo)開關(guān)導(dǎo)通電阻的影響[J]. 張永平,陳之戰(zhàn),石旺舟,章林文,劉毅,諶怡.  強(qiáng)激光與粒子束. 2015(05)
[2]拉曼光譜研究n型4H-和6H-SiC晶體的載流子濃度[J]. 王光紅,施成營(yíng),馮敏,曹學(xué)偉,郝建民,王玉芳,楊素華.  光散射學(xué)報(bào). 2007(02)

碩士論文
[1]半絕緣碳化硅光導(dǎo)開關(guān)的仿真研究[D]. 倪娜.西安電子科技大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3191886