[01842256]快速软恢复SiGeC/Si异质结功率二极管的研究

本成果在国家自然科学基金、教育部博士点基金、陕西省自然科学基金、美国应用材料创新基金（西安）、教育部重点实验室项目、陕西省教育厅专项科研计划等项目的资助下，针对SiGe半导体异质结及器件的若干理论问题，重点研究了SiGe异质结的电流传输理论、建模和仿真方法、SiGe异质结器件的新结构，得到了SiGe异质结的电流传输理论及建模方法，并将其应用到器件仿真软件中，提出了若干SiGe光波导、PIN二极管、SGOI新结构。主要研究内容及科学价值如下：　　1、对SiGe/Si和SiGeC/Si异质结二极管的电流输运机理和器件特性进行了详细研究，推导出了其电流密度表达式，揭示了SiGe/Si和SiGeC/Si异质结二极管的电流控制机理；建立了更为精确的器件物理参数模型，并将其应用到的器件仿真软件ISE和MEDICI中，为器件结构的设计和优化提供了理论依据和仿真手段；　　2、研究了SixGe1-x/Si和SiGe-OI脊形光波导的物理机制，系统分析了SixGe1-x/Si和SiGe-SOI脊形光波导的结构参数对其光传播特性的影响，为其优化设计提供了很好的理论依据；采用分子束外延方法在国内首次制作出了具有国际领先水平的低损耗（0.5dB/cm）脊形光波导，并首次成功制作了定向耦合器、X分支器和非对称全内反射光电开关；　　3、提出了多种新型具有快速软恢复特性的SiGe/Si和SiGeC/Si功率二极管结构，其综合性能远远高于Si同类型结构及普通SiGe/Si和SiGeC/Si异质结PIN功率二极管，并首次成功制作了SiGeC/Si二极管。为今后SiGeC/Si异质结相关器件的设计与开发奠定了良好的基础；　　4、提出了改善SOI器件小尺寸效应和工艺兼容性的双栅双应变SOI MOSFET器件新结构和改善器件高温特性的Air_AlN_SOI新结构。为超深亚米SOI器件结构的设计提供了新的思路。　　目前，该项目相关成果已经在国际期刊和国内权威期刊发表论文60余篇，其中SCI收录14篇，EI收录31篇。SCI库论文被引用103次，其中他引95次，中文数据库被引用20次，其中他引13次。获得国家发明专利两项。同时，本项目成果中的SOI相关理论已应用在SOI抗辐照电路中，器件模型建立方法及器件结构的理论分析已应用在“十一五”国家科技支撑计划重点项目“电力电子关键器件IGBT的研制”中，反应良好，效果显著。