缺陷辅助隧穿对TOPCon太阳能电池性能的影响

TOPCon太阳能电池超薄氧化硅层中的载流子的直接隧穿和针孔传输是两种当前被广泛探讨的机制,在实际电池制造过程中,超薄氧化硅层在高温诱导应力下在产生针孔的同时,也可能伴随大量缺陷的出现,这些缺陷有助于载流子通过缺陷辅助隧穿进行传输。本文通过数值求解漂移扩散输运方程,理论模拟了光照下TOPCon太阳能电池的性能在氧化层厚度为2.0 nm的情况下,综合考虑直接隧穿和缺陷辅助隧穿作为两种主要的输运机制,TOPCon太阳能电池效率将会提高。研究了电池填充因子随氧化层电子有效质量的依赖关系。接着讨论了从晶体硅体寿命和背面多晶硅浓度对TOPCon太阳能电池性能的影响。本文的研究结果不仅有助于加深人们对TOPCon太阳能电池载流子输运机制的理解,还为优化电池结构设计提供了有益的理论指导。

1310nm InGaAsP多结激光电池

针对现有1 310 nm激光电池(LPC)的低输出电压难以满足电子器件供电需求的问题,采用多结叠层结构设计,制备了六结InGaAsP 1 310 nm LPC并进行了测试。测试结果表明,在功率密度为57.5 W/cm^(2)的激光照射下,六结LPC的光电转换效率为31.0%,开路电压(Voc)超过3.6 V,实现了高的输出电压。六结LPC的短路电流随温度的升高而降低,当激光功率密度为13.25 W/cm^(2)时,Voc的温度系数为-9.61 mV/K。复合电流严重影响LPC的填充因子和光电转换效率,利用双二极管模型拟合了变温I-V曲线,研究了内部参数与温度的变化关系,表明陷阱辅助隧穿过程是导致LPC高复合电流的主要原因。

InGaN/GaN多量子阱LED的电特性研究

针对InGaN/GaN多量子阱LED,分析了占据能态高于势垒的载流子和低于势垒的载流子参与的电流输运机制,从而推导出对应能态电流输运机制下的电流-电压关系,以及理想因子与温度的变化规律。实验结果证实,在低注入强度下,由材料缺陷引入的深能级辅助隧穿输运机制占主导,电流电压特性符合相应的推导结果,随着注入强度的增大,参与扩散-复合输运机制的载流子逐渐增加,温度对输运机制的影响逐渐增大。

CMOS反相器的快上升沿强电磁脉冲损伤特性

随着电磁环境的日益复杂,保证集成电路(IC)的可靠性成为一个巨大的挑战。在此基础上,通过对CMOS反相器的仿真和实验研究,研究了快上升沿电磁脉冲(EMP)引起的陷阱辅助隧穿(TAT)效应。对此进行了详细的机理分析用于解释其物理损伤过程。EMP感应电场在氧化层中产生陷阱和泄漏电流,从而导致器件的输出退化和热失效。建立了退化和失效的理论模型,以描述输出退化及热积累对EMP特征的依赖性。温度分布函数由半导体中的热传导方程导出。基于TLP测试系统进行的相应实验证实了出现的性能退化,与机理分析一致。Sentaurus TCAD的仿真结果表明,EMP引起的损坏是由栅极氧化层中发生的TAT电流路径引起的,这也是器件的易烧坏位置。此外,还讨论了器件失效与脉冲上升沿的关系。本文的机理分析有助于加强其他半导体器件的EMP可靠性研究,可以对CMOS数字集成电路的EMP加固提出建议。

Effect of Band Trap Band Current on DCIV Spectrum Peaks at LDD Drain Region in 0.275μm nMOST's

Interface traps generated under hot carrier (HC) stress in LDD nMOST's are monitored by the direct current current voltage (DCIV) measurement technique and charge pumping (CP) technique.The measured and analyzed results show that the D peak in DCIV spectrum,which related to the drain region,is affected by a superfluous drain leakage current.The band trap band tunneling current is dominant of this current.

Ge_2Sb_2Te_5相变存储器导电机制研究

本文研究了Ge2Sb2Te5相变存储器的导电机制。本文考虑了实验中观察到的场致激活能的非线性下降以及结晶化后跳跃间距变大带来的影响,提出了一种有效导带底偏移模型,并在此基础上建立了修正的电流模型。计算结果表明,激活能随电压增加呈双曲余切的下降趋势,符合测量结果。该模型还包含了温度效应,结果表明跳跃间距与温度成反比。最后的计算结果与不同温度下的I-V测量结果一致,和实验观察到的I-V特征也很好地吻合。