Si-Ge-Si異質(zhì)橫向PiN二極管載流子分布研究.pdf

1、基于PiN二極管的可重構(gòu)固態(tài)等離子體天線由于其具有隱身性、高速可控性、成本低等特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)天線小型化和提升雷達(dá)與微波通信系統(tǒng)性能的有效技術(shù)途徑，具有極強(qiáng)的研究價(jià)值。而Si/Ge/Si異質(zhì)橫向S-PiN二極管作為固態(tài)等離子體天線材料與同質(zhì)結(jié)二極管相比，可以有效提高天線性能。其中天線性能主要是由二極管中本征區(qū)載流子濃度以及分布決定，故其為應(yīng)用于固態(tài)等離子體天線中的Si/Ge/Si異質(zhì)橫向S-PiN二極管研究重點(diǎn)。
　　本文在基于橫向P

2、iN二極管的工作機(jī)制，闡述了其作為固態(tài)等離子天線的基本單元形成固態(tài)等離子體的機(jī)理，分析了固態(tài)等離子體的微波傳輸特性。提出采用Si/Ge/Si異質(zhì)結(jié)橫向表面 PiN二極管作為固態(tài)等離子體可重構(gòu)天線基本單元提高固態(tài)等離子體濃度的方法，重點(diǎn)分析了Ge/Si異質(zhì)結(jié)中能帶結(jié)構(gòu)。研究并仿真了Si/Ge/Si異質(zhì)結(jié)橫向表面PiN二極管本征區(qū)長度、厚度、電極長度以及P和N區(qū)的長度與深度等幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)對其本征區(qū)載流子的濃度與分布的影響。仿真結(jié)果表明，本征

3、區(qū)載流子濃度與本征區(qū)長度、電極長度以及P和N區(qū)的長度和深度成反比，隨本征區(qū)厚度的增大先增大后減小。研究了其物理參數(shù)與固態(tài)等離子體的濃度以及分布的理論關(guān)系，并通過仿真研究了Si/Ge/Si異質(zhì)結(jié)橫向表面PiN二極管本征區(qū)雜質(zhì)濃度、P和N區(qū)摻雜濃度、偏置電壓等物理參數(shù)對其本征區(qū)載流子的濃度與分布的影響，仿真結(jié)果表明，本征區(qū)載流子濃度與偏置電壓成正比，隨P和N區(qū)摻雜濃度的增大先增大后減小，而本征區(qū)摻雜濃度對其影響很小。
　　在以上研究基