| 摘要 | 第1-4页 |
| Abstract | 第4-9页 |
| 1 绪论 | 第9-25页 |
| ·SiC功率开关器件 | 第9-13页 |
| ·SiC的电学特性的优势 | 第9-10页 |
| ·SiC双极晶体管研究现状 | 第10-12页 |
| ·SiC达林顿晶体管研发现状 | 第12-13页 |
| ·SiGeC三元合金及其SiGeC/Si异质结光电器件 | 第13-20页 |
| ·硅上异质外延SiGeC | 第13-18页 |
| ·SiCGe/Si异质结及其光电二极管应用 | 第18-20页 |
| ·SiCGe/SiC异质结器件 | 第20-22页 |
| ·SiC上异质外延 SiCGe | 第20-21页 |
| ·SiCGe/ SiC异质结光控功率开关器件研究现状 | 第21-22页 |
| ·本论文的研究内容和安排 | 第22-25页 |
| 2 SiCGe/SiC异质结光控达林顿晶体管的设计 | 第25-52页 |
| ·SiC光控达林顿异质结晶体管的提出 | 第25-35页 |
| ·单管结构 SiC光控晶体管开关 | 第25-26页 |
| ·达林顿结构 SiC光控晶体管开关 | 第26页 |
| ·SiCGe/SiC异质结光控达林顿晶体管的提出 | 第26-27页 |
| ·SiCGe/SiC异质结光控达林顿晶体管的可行性分析 | 第27-33页 |
| ·SiCGe/SiC异质结光控达林顿晶体管结构的改进 | 第33-35页 |
| ·SiCGe/SiC光电二极管结构的优化设计 | 第35-41页 |
| ·SiCGe/SiC光电二极管的量子效率和响应度分析 | 第35-38页 |
| ·SiCGe/SiC异质结光敏二极管的结构 | 第38-40页 |
| ·SiCGe/SiC异质结光敏二极管的特性模拟 | 第40-41页 |
| ·SiC达林顿晶体管设计中的考虑 | 第41-44页 |
| ·功率输出单元的设计 | 第41-43页 |
| ·达林顿晶体管的版图 | 第43页 |
| ·达林顿晶体管纵向结构参数 | 第43-44页 |
| ·改进 I型外延台面4H-SiC光控达林顿晶体管的设计 | 第44-47页 |
| ·器件结构及材料参数选取 | 第44-45页 |
| ·器件特性模拟结果分析 | 第45-47页 |
| ·改进II型离子注入6H-SiC光控达林顿晶体管的设计 | 第47-51页 |
| ·器件结构及材料参数选取 | 第47-48页 |
| ·器件特性模拟结果分析 | 第48-51页 |
| ·小结 | 第51-52页 |
| 3 SiCGe薄膜生长系统 | 第52-72页 |
| ·热壁 CVD生长系统的组成与特点 | 第52-54页 |
| ·热壁 CVD技术 | 第52-53页 |
| ·热壁 CVD生长系统的基本组成 | 第53-54页 |
| ·热壁 CVD设备的研制 | 第54-60页 |
| ·系统的总体设计 | 第54-56页 |
| ·供气系统 | 第56-57页 |
| ·反应室 | 第57-59页 |
| ·保温层设计考虑 | 第59-60页 |
| ·加热组件热场的数值分析与设计 | 第60-66页 |
| ·有限元模型建立 | 第60-61页 |
| ·计算结果及分析 | 第61-66页 |
| ·流场的数值分析与设计 | 第66-71页 |
| ·生长温度对薄膜生长的影响 | 第67-68页 |
| ·气体流速对薄膜生长的影响 | 第68-69页 |
| ·改进型加热组件的设计与分析 | 第69-71页 |
| ·小结 | 第71-72页 |
| 4 SiCGe薄膜的异质外延生长 | 第72-88页 |
| ·SiCGe薄膜的生长机理与模式 | 第72-77页 |
| ·SiCGe薄膜生长的基本物化过程 | 第72-74页 |
| ·异质外延生长的基本模式 | 第74-75页 |
| ·SiCGe薄膜生长工艺流程 | 第75-77页 |
| ·SiC衬底的晶格结构 | 第77-80页 |
| ·SiCGe薄膜晶格常数的设计 | 第80-84页 |
| ·SiCGe/6H-SiC型异质结构晶格常数的设计 | 第82-83页 |
| ·SiCGe/3C-SiC/6H-SiC缓冲层型异质结构晶格常数的设计 | 第83-84页 |
| ·SiCGe/SiC异质结的设计考虑 | 第84-86页 |
| ·晶格失配对外延 SiCGe材料品质的影响 | 第84-86页 |
| ·高 Ge组分 SiCGe/SiC异质结的设计考虑 | 第86页 |
| ·P型 SiCGe薄膜的外延生长 | 第86-87页 |
| ·小结 | 第87-88页 |
| 5 SiCGe薄膜特性的表征以及工艺参数对薄膜品质的影响 | 第88-116页 |
| ·锗硅碳薄膜材料元素及化学状态表征 | 第88-94页 |
| ·X射线光电子能谱分析 | 第88-90页 |
| ·SiCGe薄膜中的化学组成及键合态 | 第90-92页 |
| ·生长工艺对 SiCGe外延膜组分的影响 | 第92-94页 |
| ·SiCGe薄膜结构分析与表征 | 第94-98页 |
| ·X射线衍射技术 | 第94-95页 |
| ·晶体衍射分析法 | 第95-96页 |
| ·SiCGe异质外延层的 XRD衍射谱分析 | 第96-98页 |
| ·SiCGe薄膜材料表面形貌分析与表征 | 第98-105页 |
| ·形貌分析 | 第98页 |
| ·SiCGe外延层表面和断面形貌的 SEM分析 | 第98-105页 |
| ·SiCGe薄膜材料光学性能表征 | 第105-112页 |
| ·椭圆偏振法测定 SiCGe薄膜的厚度和折射率 | 第105-108页 |
| ·透射谱法测定 SiCGe晶体薄膜的吸收曲线和光能隙 | 第108-112页 |
| ·P型 SiCGe薄膜电学特性测试与分析 | 第112-114页 |
| ·导电类型 | 第112-113页 |
| ·电阻率 | 第113-114页 |
| ·小结 | 第114-116页 |
| 6 问题与展望 | 第116-120页 |
| ·主要工作总结 | 第116-118页 |
| ·主要创新点 | 第118-119页 |
| ·对今后工作的设想和建议 | 第119-120页 |
| 致谢 | 第120-121页 |
| 参考文献 | 第121-129页 |
| 作者在攻读博士学位期间的研究成果和参加的科研项目 | 第129-131页 |
| 附录: SiCGe热壁 CVD系统 | 第131页 |
