Modeling of the photoelectronic characteristics of a new 4H-SiC avalanche photodiode

紫外波段的光电探测器广泛应用于火箭发射、导弹跟踪、火焰探测、紫外通信以及紫外辐射测量等领域，具有很高的应用价值。采用4H-SiC半导体材料制备的紫外光电探测器具有低漏电流、高的量子效率、紫外可见抑制比高、抗辐射和耐高温等优点，是目前最具应用前景的紫外光电探测器。国内外多个课题组都对4H-SiC基紫外光电探测器进行了研究，成功制备出了多种结构的性能优越的4H-SiC紫外光电探测器，并在继续探索新结构的性能更优越的光电探测器。 本文基于传统的PIN结构和吸收-倍增-分离(SAM)结构的4H-SiC紫外光电二极管，设计了一种倍增区域较小而吸收区域较大的4H-SiC紫外雪崩光电二极管，可以有效的实现...The detection of ultraviolet light has very high application value in many areas such as rocket launch, missile tracking, flame detection, ultraviolet communication and ultraviolet radiation measurement. The photodetector based 4H-SiC semiconductor materials is currently the most promising ultraviolet photodetector because of its advantages such as low leakage current, high quantum efficiency, hig...学位：理学硕士院系专业：物理与机电工程学院_凝聚态物理学号：1982012115277

Design and Modeling of a Novel IGBT

绝缘栅双极晶体管IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)由于结合了MOSFET和BJT各自的优点，表现出开关速度高、饱和压降低和可耐高压、大电流等优良特性，是一种用途十分广泛的半导体功率器件，许多领域已经逐步取代了电力晶体管(GTR)和电力场效应晶体管(MOSFET)。目前，国内对IGBT产品的需求量日趋增多，但国内暂时还没有独立的生产厂家，所需的IGBT产品主要依赖进口，因此，开发和研制具有自主知识产权的性能优良的IGBT器件已成为迫切需要，本文鉴于此背景，努力和国内同行一道投入该领域中进行积极探索。 本文首先对IGBT的工作原理进行了简述，接着又简单介绍了...Combining the best attributes of both MOSFET and BJT, the IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) shows many advantages, such as voltage driving, high switching speed, low saturation voltage, undertaking high voltage and high current. This semiconductor power device has found abroad applications, and gradually takes the place of GTR and MOSFET. At present the high performance IGBT is needed urgen...学位：工学硕士院系专业：物理与机电工程学院物理学系_微电子学与固体电子学学号：1982006115182

应用于ＧＡＴ器件定量优化设计的物理模型研究

学位：理学博士院系专业：物理与机电工程学院物理学系_凝聚态物理学号：B19972400

Investigations of metallic microcontamination on P-type silicon wafer surface

当今制造亚微米/纳米器件要求硅片表面必须达到原子水平上的洁净光滑，而硅表面的金属微观污染是造成电子元器件性能失效的重要原因之一。氢氟酸是硅片表面准备过程中最常用的化学试剂，溶液中含有的微量金属离子会对硅片表面产生污染。为了揭示其污染本质，从而控制或消除污染，本论文工作通过采用电化学测试技术（包括直流极化和交流阻抗技术）以及扫描电子显微镜（SEM）、能量散射X射线能谱（EDX）、X光电子能谱（XPS）、俄歇电子能谱（AES）等现代表面分析技术对稀释氢氟酸溶液中含有不同微量（10-6~10-9水平）金属（铜、铁、镍、钙）杂质时p型硅片表面的污染行为进行了较系统的研究。另外，我们还利用拉曼(Rama...Today the manufacturing of submicro-or-nano-meter devices are required clean and smooth at an atomic level for silicon surface. One of the important causes of failure in performance of electronic is attribute to metallic micro-contamination on silicon surface. HF is a chemical reagent most commonly used in surface preparation of wafers. Minor metal ions contained in HF solutions contaminate the si...学位：理学硕士院系专业：化学化工学院化学系_物理化学(含化学物理)学号：20022509

The High Precise Wafer Stepper on The Basis of C/S Frame

半导体器件制造技术是本世纪中期发展起来的一门新技术。精缩机是集成IC器件制造的关键设备之一。其主要问题是要满足不断提高的工作分辨力、套刻和生产效率三项技术指标,其中光刻工作台系统的定位精度和重复精度,是决定光刻线条粗细和曝光图形套刻精度的重要因素。目前国内外研制成功计算机辅助制版系统和由它控制的自动制图机、光学图形发生器等高精度自动制版设备，以及激光图形发生器、电子束图形发生器等新的制版设备。基于此，利用计算机丰富的资源，采用先进的开放式运动控制技术，以及基于C/S构架的网络视频技术对高精度分布重复精缩机的控制系统进行了研制，同时开发了相应的应用软件。 本文的研究内容主要包括： 1、研究半...Semiconductor Manufacture is a new developing technology. Wafer Stepper is one of the key equipments for large scale integration parts producing. It’s main duty is to solve increasing demand for high resolving power, high overlapping accuracy and efficient performance. Among them the motion position accuracy of the exposition worktable is determinable for thickness of the graphic lines and the deg...学位：工学硕士院系专业：物理与机电工程学院机电工程系_机械电子工程学号：20042903

The Calculation and Design of Diluted Magnetic Semiconductor (DMS)

传统的半导体器件主要是应用电子电荷的自由度，而存储材料主要是应用电子自旋的自由度。人们一直都在尝试着在同一个器件同时应用电子的电荷和自旋两种自由度，稀磁半导体就是人们尝试的一种结果。所谓的稀磁半导体（DMS）就是在非磁性的半导体中掺入一部分磁性离子，通过改变磁性杂质的种类、浓度来控制DMS的电学、光学和磁学性质。为了寻找具有较高居里温度（Tc）的DMS，我们利用第一性原理系统地计算了3d过渡金属（V、Cr、Mn、Fe、Co和Ni）掺杂的III-V(GaAs、GaP)、II-IV-V2(ZnGeAs2、ZnGeP2)以及I-III-VI2(CuGaSe2、CuGaS2)黄铜矿半导体的电磁性质。通...Conventional semiconductor devices generally take advantage of the charge of electrons, whereas magnetic materials are used for recording information involving electron spin. For long time, people take effort to make use of both charge and spin degree of electron in a single substance. Diluted magnetic semiconductor (DMS) is the result of this effort. DMS, in which magnetic element is introduced i...学位：理学博士院系专业：物理与机电工程学院物理学系_凝聚态物理学号：B19992400

The Design, Synthesis and Properties of Corannulene-Based Organic Semiconducting Materials

本论文的研究工作主要集中在基于心环烯衍生物—4，9-二溴-1，2-心环烯邻二甲酸酐的衍生化、表征，及其半导体性质研究。通过理性设计和高效合成方法，开发了三类基于心环烯的有机稠环结构，实现了对其有机半导体材料性能的有效调控及在其有机电子学领域的应用。 第一部分工作中，将带不同烷基链的酰亚胺及氰基引入心环烯，设计合成了3a和3b两个化合物。通过降低分子的LUMO能级及调控分子在单晶中的堆积，成功实现了首例基于心环烯的n-型有机场效应晶体管。强吸电子氰基的引入不仅降低了分子的LUMO能级，还通过柱间电子耦合增加了电子传输通道。两个分子都显示了n-型传输能力，3a和3b的电子迁移率分别达到了0.07...The research work in this dissertation mainly focused on synthesis, characterization and applications in semiconductors of novel organic -conjugated systems which are derived from corannulene-based derivative—4,9-dibromo-1,2-corphthalic anhydride. Three kinds of new corannulene-based polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were developed through rational design and efficient synthetic stra...学位：理学硕士院系专业：化学化工学院_高分子化学与物理学号：2052013115165

Simplified model of calculating heterojunctionband

本论文的工作可分两部分。第一部分是关于异质结带阶的研究。第二部分研究周期性磁场下单量子阱中电子的能带结构。 在带阶研究中，我们主要对应变层异质结的带阶进行研究。首先采用基于密度泛函理论框架下的模守恒赝势法计算得到体半导体材料的能带结构，接着我们把平均键能方法推广应用于应变层异质结的价带和导带带阶研究。通过平均带阶参数形变势和研究带阶参数随应变状态的变化关系，发现平均带阶参数在不同应变状态下基本上保持不变，从而建立了异质结带阶计算的简化模型。这样，在应变层带阶参数的计算中，只需计算其应变前体材料的带阶参数值并引用形变势和SO裂距的实验值，通过简便的代数运算即可得到应变层，从而方便地预测不同应变...This thesis consists of two parts. In the first part we studied band offsets of heterojunctions. In the second part the electronic band structure of single quantum well in periodic magnetic field was investigated. In the study of band offset, we focused our attention on the band offsets of strained-layer heterojunctions. Firstly, we made use of norm-conserving pseudopotentials within local-de...学位：理学硕士院系专业：物理与机电工程学院物理学系_理论物理学号：19982400

Atomic interaction and structural stabilities of Mg, Zn on Si surfaces and their alloys

在当今追求科技产品多功能的信息时代，人们对微纳尺度光电器件和电子器件的集成要求日益提高。如何将以Si基半导体为代表的电子结构材料与宽禁带半导体结构材料制备在一起，成为人们关注的科学问题。然而，Si表面上金属原子所形成的结构稳定性和相互作用不确定，MgxZn1－xO混晶中相结构稳定性和原子相互作用等问题，极大地制约了这些半导体结构材料的应用。为此，本论文着重就Si(111)-(7×7)表面Mg/Zn结构和MgxZn1－xO混晶相结构的稳定性及其原子间相互作用开展研究。 首先，使用扫描隧道显微镜，在室温下对Mg在Si(111)-7×7表面上的初期吸附过程进行了表征，根据STM图中亮点数目的不同，...In the present information age, the integration of micro/nano optoelectronic and electronic devices has attracted much more attention to pursue the multi-functions products. How to integrally prepare typical electronic Si-based structure semiconductors with wide band gap semiconductors becomes a current topic. However, the structural stability and the interaction of relevant atoms will greatly res...学位：理学博士院系专业：物理与机电工程学院物理学系_凝聚态物理学号：1982006015317