p-Si-n-SiC異質(zhì)結(jié)及其光電特性.pdf

1、目前,以SiC為襯底的異質(zhì)外延大多以生長(zhǎng)GaN為目的,真正以開(kāi)發(fā)SiC基異質(zhì)結(jié)器件為目的的研發(fā)工作還未見(jiàn)廣泛報(bào)道。隨著SiC器件研究的逐漸深入,光控碳化硅器件也漸漸引起人們的研究興趣.但由于SiC禁帶較寬,對(duì)可見(jiàn)光和近紅外光都不敏感,其光電子學(xué)應(yīng)用受到很大限制。為了開(kāi)發(fā)SiC材料在光電子器件領(lǐng)域的應(yīng)用。本研究室首次提出用對(duì)可見(jiàn)光和近紅外光有較強(qiáng)吸收的Si作為光吸收層構(gòu)成p-Si/n-SiC異質(zhì)結(jié)光電二極管。本文討論了在SiC襯底上外延S

2、i的實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)討論了Si外延層摻雜濃度的控制方法,探討了p-Si/n-SiC異質(zhì)結(jié)歐姆接觸的制備方法,研究了p-Si/n-SiC異質(zhì)結(jié)暗狀態(tài)下及光照狀態(tài)下Ⅰ-Ⅴ特性曲線,初步完成了異質(zhì)結(jié)光電二極管的制備及測(cè)試。研究了光電流密度隨外延層摻雜濃度變化的關(guān)系。用LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition)系統(tǒng)在n型6H-SiC (0001)襯底上制備p-Si/n-SiC異質(zhì)結(jié)。p-Si外延層以B

3、2H6作為摻雜源,襯底溫度在800-950℃范圍內(nèi)優(yōu)化。通過(guò)B2H6在混氣中比例的改變,進(jìn)行了不同摻雜濃度硅的外延生長(zhǎng),并對(duì)全部實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行了導(dǎo)電類型及方塊電阻的測(cè)試。綜合前后實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出當(dāng)B、Si原子比在1/12000-17/900之間變化時(shí),硅外延層方塊電阻相應(yīng)地從1.33×105Q/□下降到35Ω/□的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。電學(xué)測(cè)試表明,p-Si/n-SiC異質(zhì)結(jié)具有明顯的整流特性,其最大光電流密度為10mA/cm2,隨著外延層摻雜濃度的增