SiC基IMPATT二极管性能的模拟

发布时间：2020-03-27 04:54

【摘要】：太赫兹频率的电磁波被广泛应用于通信、检测、医疗、雷达等军民用领域。碰撞雪崩渡越时间(IMPATT)二极管因其输出功率较高等原因而成为一种颇受重视的固态太赫兹波源。第三代半导体SiC与GaN拥有比Si、GaAs、InP更高的禁带宽度、载流子饱和漂移速度、热导率而适用于高频、高温、高压、大功率固态器件。因此,SiC基IMPATT二极管的研究具有重要的理论和实用价值。本论文利用数值计算方法模拟了不同晶型SiC同质结、SiC/Si和SiC/GaN异质结IMPATT二极管在大气窗口频率0.85THz时的性能。(1)利用漂移-扩散小信号模型,数值模拟4H-SiC、6H-SiC、3C-SiC同质结IMPATT二极管的直、交流性能,并考虑场致隧穿效应对器件性能的影响。(2)利用漂移-扩散大信号模型,数值计算(n)Si/(p)4H-SiC、(n)Si/(p)6H-SiC、(n)Si/(p)3C-SiC异质结IMPATT二极管的直、交流性能。(3)利用量子校正漂移-扩散大信号模型,数值仿真(n)SiC/(p)GaN、(p)SiC/(n)GaN异质结IMPATT二极管的直、交流性能。通过不同模型对SiC同质结、Si/SiC和GaN/SiC异质结IMPATT二极管太赫兹波段性能的数值模拟,对比不同晶型SiC基IMPATT二极管性能的差异,优化参数改善器件性能,可以理论指导太赫兹SiC基IMPATT二极管的设计与制造。
【学位授予单位】：温州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN31

【参考文献】

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本文编号：2602493