碳化硅的硼热扩散掺杂及器件研制

发布时间：2024-05-14 05:26

　　宇宙空间的辐射环境由复杂的混合粒子构成,中子在宇宙空间粒子辐射中占有十分重要的地位。而碳化硅(SiC)作为第三代半导体,因其禁带宽度大,热导率高,电子饱和漂移速度快、临界击穿场强高及抗辐射能力强等优点,使其制备的核辐射探测器具有体积小、耐高温高压、可在大辐射通量环境下工作等特点。同时PIN器件因其灵敏区厚度大,使其可承受更大的辐射强度及更高的反向偏压。所以本文设计并制作了 4H-SiC的PIN结型器件,主要研究工作如下。本文所选择的SiC基底是在360μm低阻SiC单晶上外延了 20μm高阻SiC层的复合结构。采用蒸发溶剂法在高阻SiC外延层表面涂覆B2O3后,将样品在氧气氛围中,经过 650℃(30min)-1250℃(60min)-1450℃(30min)(以下简称 1250℃样品)及 650℃(30min)-1450℃(60min)-1450℃(30min)(以下简称1450℃样品)阶梯热处理。首先对B扩散掺杂后样品表面残留氧化硼去除进行研究。通过金相显微镜分析发现,化学清洗后基底表面仍有颗粒状残留物存在,机械抛光后表面残留物基本去除。其次对1250℃和1450℃样品的成分及形貌...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1SiC结构的双层Si-C键示意图

碳化硅的硼热扩散掺杂及器件研制6于使信噪比增加，从而探测更小的信号电流。同时碳化硅较高的热导率使其在散热方面更有优势，降低因器件发热而对探测的干扰。所以第三代半导体正逐步取代第一代半导体，被广泛应用于辐射探测等高科技行业中。1.3碳化硅中子探测器的研究现状1.3.1碳化硅材料的基....

图2.1核反冲原理示意图

大连理工大学硕士学位论文11图2.1核反冲原理示意图Fig.2.1Schematicdiagramofnuclearrecoilprinciple在核反冲法中，若反冲核的起始动能越大，在测量时也越精准。俘获截面随中子能量的变化曲线越平滑，即在坐标系中越遵循1/V定律。根据式2-1....

图2.5直接交换方式示意图

大连理工大学硕士学位论文171利用晶格空位扩散在替位式杂质原子的扩散机理中，如图2.5、2.6所示，主要有两种扩散方式：直接交换法和空位交换法。在这两种扩散方式中，空位交换法所需的激活能较低，因此施主杂质或受主杂质原子利用空位进行交换是比较容易的，所以杂质原子的扩散可认为是晶格空....

图2.6空位交换方式示意图

大连理工大学硕士学位论文171利用晶格空位扩散在替位式杂质原子的扩散机理中，如图2.5、2.6所示，主要有两种扩散方式：直接交换法和空位交换法。在这两种扩散方式中，空位交换法所需的激活能较低，因此施主杂质或受主杂质原子利用空位进行交换是比较容易的，所以杂质原子的扩散可认为是晶格空....

本文编号：3973252