| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第20-36页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第20-22页 |
| 1.2 光电二极管 | 第22-28页 |
| 1.2.1 光电二极管的结构和原理 | 第22-23页 |
| 1.2.2 光电二极管的性能参数 | 第23-25页 |
| 1.2.3 光电二极管的种类和特点 | 第25-28页 |
| 1.3 透明氧化物/Si光电二极管 | 第28-31页 |
| 1.3.1 IGZO的结构 | 第28-29页 |
| 1.3.2 IGZO发展历程 | 第29-30页 |
| 1.3.3 透明氧化物半导体/Si异质结光电二极管的发展历程 | 第30-31页 |
| 1.4 有源像素传感器 | 第31-34页 |
| 1.4.1 有源像素传感器的结构与原理 | 第31-32页 |
| 1.4.2 图像传感器的性能参数 | 第32-33页 |
| 1.4.3 有源像素传感器的发展历程 | 第33-34页 |
| 1.5 本论文的主要工作和结构 | 第34-36页 |
| 第2章 IGZO/Si光电二极管的制备及表征 | 第36-48页 |
| 2.1 磁控溅射原理 | 第36-38页 |
| 2.1.1 IGZO/Si异质结制备 | 第37-38页 |
| 2.2 电学、光电特性测量 | 第38-43页 |
| 2.2.1 欧姆接触测量 | 第38-39页 |
| 2.2.2 IGZO/Si异质结光电特性测量 | 第39-43页 |
| 2.3 IGZO薄膜表征 | 第43-46页 |
| 2.3.1 XRD测量 | 第43-44页 |
| 2.3.2 HALL测量 | 第44-45页 |
| 2.3.3 透光率测量 | 第45页 |
| 2.3.4 SEM测量 | 第45-46页 |
| 2.4 本章小结 | 第46-48页 |
| 第3章 IGZO/Si光电二极管暗电流电压特性研究 | 第48-70页 |
| 3.1 IGZO/Si异质结光电二极管的结构与能带 | 第48-51页 |
| 3.1.1 结构 | 第48-49页 |
| 3.1.2 能带 | 第49-50页 |
| 3.1.3 中间层界面态 | 第50-51页 |
| 3.2 含中间层界面态的泊松方程求解 | 第51-56页 |
| 3.2.1 电场电势分布 | 第51-55页 |
| 3.2.2 电压分布 | 第55-56页 |
| 3.2.3 势垒电容 | 第56页 |
| 3.3 正偏电流电压模型 | 第56-59页 |
| 3.4 IGZO/Si异质结反向暗电流 | 第59-61页 |
| 3.4.1 传统反向暗电流 | 第59-60页 |
| 3.4.2 中间层产生复合修正 | 第60-61页 |
| 3.5 暗电流分析 | 第61-68页 |
| 3.5.1 微分电流法 | 第62-63页 |
| 3.5.2 理想因子 | 第63-67页 |
| 3.5.3 中间层界面态密度以及复合速率推导 | 第67-68页 |
| 3.6 本章小结 | 第68-70页 |
| 第4章 IGZO/Si异质结光电二极管光电特性分析 | 第70-105页 |
| 4.1 光电流电压特性 | 第70-71页 |
| 4.2 光电特性模型 | 第71-75页 |
| 4.3 复合电流 | 第75-81页 |
| 4.3.1 空间电荷区复合电流 | 第75-79页 |
| 4.3.2 中间层复合电流 | 第79-81页 |
| 4.4 光生电流连续性方程 | 第81-86页 |
| 4.4.1 光生电流产生与复合 | 第81-82页 |
| 4.4.2 中间层电子发射与隧穿 | 第82-86页 |
| 4.5 光生电流电压关系 | 第86-93页 |
| 4.5.1 电流电压关系计算 | 第86-87页 |
| 4.5.2 光电流电压特性分析 | 第87-93页 |
| 4.6 入射光光强对电流电压特性的影响 | 第93-98页 |
| 4.7 光电容电压特性 | 第98-104页 |
| 4.8 本章小结 | 第104-105页 |
| 第5章 IGZO/Si异质结光电二极管参数分析 | 第105-125页 |
| 5.1 中间层界面态密度 | 第105-108页 |
| 5.2 中间层固定电荷密度 | 第108-111页 |
| 5.3 中间层界面态电子等效迁移率 | 第111-113页 |
| 5.4 衬底掺杂浓度 | 第113-116页 |
| 5.5 透明氧化物掺杂浓度 | 第116-119页 |
| 5.6 中间层电子复合截面 | 第119-121页 |
| 5.7 透明氧化物电子亲和能 | 第121-123页 |
| 5.8 本章小结 | 第123-125页 |
| 第6章 IGZO/Si异质结光电二极管在有源图像传感器中的应用 | 第125-143页 |
| 6.1 有源像素传感器电路结构与时序 | 第125-127页 |
| 6.2 IGZO/SI异质结光电二极管的应用 | 第127-130页 |
| 6.3 光强的影响 | 第130-133页 |
| 6.4 工作电压的影响 | 第133-134页 |
| 6.5 非线性光电特性的影响 | 第134-141页 |
| 6.5.1 弱非线性光电响应特性的IGZO/Si异质结光电二极管 | 第135-136页 |
| 6.5.2 适合有源像素传感器应用的IGZO/Si异质结光电二极管 | 第136-141页 |
| 6.6 本章小结 | 第141-143页 |
| 结论 | 第143-146页 |
| 参考文献 | 第146-158页 |
| 附录A 攻读博士学位期间发表的学术论文目录 | 第158-160页 |
| 附录B 攻读博士学位期间获得/参与的科研项目 | 第160-161页 |
| 附录C 透明氧化物/Si异质结光电特性模型MATLAB程序 | 第161-175页 |
| 致谢 | 第175页 |
