一种光导开关及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种光导开关及其制备方法，光导开关包括：衬底层、石墨烯层、阳极和阴极，其中，石墨烯层位于衬底层的上表面；阳极为环形结构，位于石墨烯层的上表面；阴极位于衬底层的下表面。本发明专利技术通过在衬底层和阳极之间设置石墨烯层，使得光导开关能够产生更多的光生载流子，进一步提高器件的量子效率。并且，由于石墨烯材料的表面具有平整和致密的特点，能够有效改善大脉冲下金属的电迁移，提升器件的稳定性和寿命，进而提高器件的可靠性。此外，由于石墨烯的半金属特性，使得器件内部原本垂直分布的电流有了径向分量，从而使得阳极边缘的聚集效应降低，提高了器件的耐压性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体，具体涉及一种光导开关及其制备方法。

技术介绍

1、在电力电子器件的应用中，开关应用占据十分重要的地位，往往在系统中起着关键性作用。随着电力电子技术的发展，对于开关的性能指标和可靠性要求，传统的火花隙开关只能达到104量级的工作频率，同时存在体积大，寿命短的问题。绝缘栅双极晶体管能够实现高耐压，高导通电流，但在高频应用上存在缺陷。

2、光导开关兼具高耐压、小体积、工作频率高和使寿命长等优点。光导开关通常是由金属电极和半导体衬底所组成，其中衬底用于吸收光子产生电子空穴对，正负金属电极用于连接半导体材料和外部，在无光照射时电阻率很大，即开关的关断状态。当有适当波长及强度的光照射时，半导体衬底产生大量电子空穴对，在外加电场的作用下形成电流，即开关的导通状态。光导开关可以分为平面型和垂直型两类。平面型光导开关的光照面积大，响应速度快，输出稳定性好，但其晶体表面暴露于整个电场中，材料表面处容易发生击穿，不适合用于高压场景。垂直型光导开关适合用于高压场景，但垂直型光导开关要求电极具有透光性，且器件需要具备高耐压、高量子效率以及可靠性。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光导开关，其特征在于，包括：衬底层、石墨烯层、阳极和阴极，其中，

2.根据权利要求1所述的一种光导开关，其特征在于，所述衬底层的材料包括SiC。

3.根据权利要求1所述的一种光导开关，其特征在于，所述阳极为圆环形结构；所述石墨烯层为圆形结构。

4.根据权利要求1所述的一种光导开关，其特征在于，所述阴极包括：第一子阴极、亚接触层、第一保护层、第二子阴极、第二保护层和第三子阴极，其中，

5.根据权利要求4所述的一种光导开关，其特征在于，所述第一子阴极的材料包括Ni；

6.一种光导开关的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：...

【技术特征摘要】

1.一种光导开关，其特征在于，包括：衬底层、石墨烯层、阳极和阴极，其中，

2.根据权利要求1所述的一种光导开关，其特征在于，所述衬底层的材料包括sic。

3.根据权利要求1所述的一种光导开关，其特征在于，所述阳极为圆环形结构；所述石墨烯层为圆形结构。

4.根据权利要求1所述的一种光导开关，其特征在于，所述阴极包括：第一子阴极、亚接触层、第一保护层、第二子阴极、第二保护层和第三子阴极，其中，

5.根据权利要求4所述的一种光导开关，其特征在于，所述第一子阴极的材料包括ni；

6.一种光导开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡彦飞，张鑫鑫，党悦心，杨宏，马云诚，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：