【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于宽禁带半导体
,更具体地说,涉及一种。
技术介绍
脉冲功率系统,例如高功率激光器、冲击雷达、高功率微波发生器等装置,需要高功率高速开关产生高幅值窄脉冲。传统的脉冲功率开关是气体放电开关,诸如氢闸管、火花隙等,尽管这些开关耐压高、通流能力强,但是存在尺寸大、开启时间长、开通抖动、电磁辐射、需要经常维护等缺点。而光电导开关具有ps量级的触发抖动、ns量级的开通时间、高电流密度、高耐压、小尺寸、低损耗、可控、光电隔离、不受电磁干扰等优点。光电导开关是通过触发光源在半导体光电材料内产生大量载流子来降低材料电阻率而实现导通。自1972年S.Jayaraman等人发现用ps量级的光脉冲照射半导体光电材料时其响应时间也为ps量级现象以来,人们开始关注半导体光电材料这种特性,并为光电导开关的发展奠定了基础。美国Bell实验室Auston在1976年利用半导体材料娃Si制成第一个ps光电导开关,随后一系列ps光电导开关被研制成功;在1977年C.H.Lee等人研制出砷化镓GaAs材料光电导开关。由于GaAs的材料特性比Si更优秀,GaAs比Si更适合用于光电导 ...
【技术保护点】
新型多层结构碳化硅光电导开关,它包括衬底(1),所述的衬底(1)由钒掺杂形成的半绝缘碳化硅晶片或本征碳化硅晶片构成,其特征在于:在所述衬底(1)的硅面上有一层导电类型的第一掺杂层(2),掺杂类型为N型;所述衬底(1)的碳面上有两层导电类型的掺杂层,从内到外依次为:第二掺杂层(3)和第三掺杂层(4),所述的第二掺杂层(3)掺杂类型为P型,所述的第三掺杂层(4)掺杂类型为N型;所述硅面一侧设置有开关的阳极(5),所述的碳面的一侧设置有开关的阴极(6)。
【技术特征摘要】
1.新型多层结构碳化硅光电导开关,它包括衬底(1),所述的衬底(I)由钒掺杂形成的半绝缘碳化硅晶片或本征碳化硅晶片构成,其特征在于:在所述衬底(I)的硅面上有一层导电类型的第一掺杂层(2),掺杂类型为N型;所述衬底(I)的碳面上有两层导电类型的掺杂层,从内到外依次为:第二掺杂层(3)和第三掺杂层(4),所述的第二掺杂层(3)掺杂类型为P型,所述的第三掺杂层(4)掺杂类型为N型;所述硅面一侧设置有开关的阳极(5),所述的碳面的一侧设置有开关的阴极(6 )。2.根据权利要求1所述的新型多层结构碳化硅光电导开关,其特征在于:所述第一掺杂层(2)和第三掺杂层(4)的离子浓度为2-5X1018个/cm3,掺杂层的厚度为10-20 mm ;所述第二掺杂层(3)的离子浓度为1-3X IO18个/cm3,离子注入的深度为0.8-1.2 mm。3.新型多层结构碳化硅光电导开关的制备方法,其步骤为: 1)选择衬底 选用由钒掺杂形成的半绝缘碳化硅晶片或本征碳化硅晶片作为衬底(I); 2)在衬底的硅面上进行外延生长 采用高温化学气相沉积工艺在所述的衬底(I)硅面的0001面上偏轴4-8°外延生长掺入N,形成第一掺杂层(2),掺杂浓度控制在2-5 X IO18个/cm3,生长温度为1500-1600 V、生长气压为50-200 mbar,反应气体由娃烧、丙烧和氮气组成,由氢气稀释...
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