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静电感应光电晶体管（SIPT）光电作用机理的研究及其制作

作　者: 季涛
导　师: 何山虎
学　校: 兰州大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 静电感应光电探测器件数值模拟设计与制造 I-V特性光电流光增益
分类号: TN364.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 56次
引　用: 1次
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内容摘要

本文所要讨论的静电感应光电探测晶体管(SIPT)是一个新型固态光电器件,它可以看成是由一个SIT和几个PIN光电探测管组成的,这是一个具有电流放大作用的光敏探测器件,本文就从静电感应晶体管原理以及光电探测器件中的光电二极管,光电PIN管着手,进行定性和定量的描述,为光电探测器件SIPT的结构和物理意义开展讨论打下基础。本文对SIPT进行了计算机模拟,对照模拟的光电流与暗电流,参考载流子的分布图,分析了新型结构器件SIPT的性能、工作原理以及Ⅰ-Ⅴ特性等等,对后来的器件设计,具有一定规律性的指导意义。本文紧接着进行了SIPT器件的设计,重新设计版图和工艺参数,再经实际工艺投片实验,并对其电参数进行测试,分析了实验结果和模拟结果,最后得出了结论,从中探索静电光敏感应晶体管的光电作用机理以及预测其应用前景。

全文目录

第一章引言  8-11
第二章静电感应晶体管基本理论  11-20
  §2.1 SIT的基本结构和特点  11-13
  §2.2 SIT电场电势分析模型  13-16
  §2.3 SIT的不饱和电流特性  16-20
第三章光敏器件的物理作用机制  20-30
  §3.1 光电探测器件原理及特性  20-25
  §3.2 光电探测器件的性能参数  25-28
  §3.3 光电探测器件的噪声  28-30
第四章静电感应光电探测晶体管SIPT的理论  30-44
  §4.1 硅光电二极管和光电PIN管  30-35
  §4.2 其它类型光电二极管  35-37
  §4.3 静电感应微光探测器件(SIPT)的结构  37-39
  §4.4 SIPT的Ⅰ-Ⅴ特性  39-42
  §4.5 SIPT的特性参数  42-43
  §4.6 小结  43-44
第五章静电感应光电探测晶体管SIPT的数值模拟  44-64
  §5.1 半导体器件的基本方程  44-47
  §5.2 半导体器件的数值模拟  47-51
  §5.3 模拟SIPT的模型  51-53
  §5.4 SIPT的模拟过程  53-58
  §5.5 SIPT的模拟结果的分析  58-64
第六章 SIPT版图设计  64-77
  §6.1 材料选择  64-66
  §6.2 SIPT物理结构参数  66-67
  §6.3 挖槽版图设计  67-68
  §6.4 栅区扩散版设计  68-69
  §6.5 源区扩散版设计  69-70
  §6.6 栅区引线孔版设计  70-71
  §6.7 栅源同时引线孔版设计  71-72
  §6.8 栅源铝引线版设计  72-74
  §6.9 版图叠加  74-76
  §6.10 各层版图分布重复  76-77
第七章 SIPT芯片制作工艺流程  77-88
  §7.1 工艺流程综述  77
  §7.2 热生长硅的氧化层  77-79
  §7.3 硅中的扩散  79-80
  §7.4 实际工艺流程  80-88
第八章 SIPT特性测试分析与结果  88-97
  §8.1 SIPT的Ⅰ—Ⅴ特性  88-91
  §8.2 Ⅰ—Ⅴ特性结果分析  91-93
  §8.3 SIPT击穿特性分析  93-95
  §8.4 结论  95-97
附录  97-108
参考文献  108-111
致谢  111

静电感应光电晶体管（SIPT）光电作用机理的研究及其制作

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