以SiC为衬底的Si/SiC异质结制备及其光电特性

本项目原创性地提出用气相外延法在碳化硅衬底上生长晶体Si薄层，利用Si对可见光和近红外光的高度敏感性，采用适当的异质结结构（np、nn+、pp+等）实现其对通用光源有较高响应度的光电流输出，为研发实用的光控碳化硅功率开关奠定基础。项目立足于多晶Si/单晶SiC异质结，通过优化晶粒尺寸及其结晶取向等手段提高其光电流输出能力，并在此基础上探索利用应变单晶硅薄层构造单晶Si/SiC单异质结和多异质结（超晶格）的工艺可行性。项目研究不同结构形式Si/SiC异质结的光谱响应和光电转换效率，重点解决Si/SiC晶格失配引入的界面态问题和Si/SiC异质结的欧姆接触和透明电极问题，配合异质结结构参数与器件光电子学设计的优化，使其光电转换效率达到或超过10%，光电流密度输出超过10A/cm2，以满足直接光控SiC功率开关器件的需要。