正向I-V曲线符合指数关系I=I0exp(qV/GkT),在-0.3V的反向偏压下显示出软击穿。对比与中的总R-V曲线,也可以发现所测器件存在大的反向漏电。在较高的反偏电压下主要是以隧穿电流(包括缺陷辅助隧穿和带间隧穿)为主的反向漏电,而产生-复合的影响没有表现出来。
77K温度下的I-V曲线77K温度下的R-V曲线另外在测试中发现,有光照时反向电流的增加量基本不随电压变化。
器件2置于液氮温度下,测得其反向I-V曲线如所示。不加栅压Vg时,二极管在很小的反向偏压(Vd)下就呈现出明显的软击穿;当Vd固定而栅极电压(Vg)在5-10V的范围内变化时,Vg越负则反向漏电流越小。当Vg达到-15V时,反向漏电流反而又增大了。
77K温度下不同栅压时的反向I-V曲线液氮温度下,测试的MIS器件的C-V曲线如所示。结果显示,在1MHz下C-V曲线仍呈现低频特性,有滞后现象,表面平带电压为-11-7.2V.由此可以推断:未加栅压时p型区表面已形成反型层。当绝缘层厚度为3500Ab,平带电压为-11V时,用公式Qfc=-C0(VFB+VMS)<6>可计算出绝缘层中的固定电荷数Qfc,其中C0为绝缘层单位面积电容,VFB为平带电压,VMS=(WS-WM)/q,WS、WM分别为半导体材料和金属的功函数,q为电子电量。所用器件2中Hg1-xCdxTe材料x=0.21,掺杂浓度P=1.6@1016cm-3,功函数WS=4.33eV,电极Cr的功函数WM=4.6eV<6>,最后可计算出表面电荷密度Nfc=Qfc/q=1.5@1012cm-2。Nfc为正,说明绝缘层中有大量的固定正电荷,其感应出的负电荷使p型区表面已反型。
77K温度下的C-V曲线这一反型层引入了并联的场感应结,如所示。理论认为<6>,场感应结有它自己的击穿电压,而且很多情况下场感应结比掺杂形成的p-n结的击穿电压要低,这时结特性主要由场致结决定。器件2的反向I-V特性差,在很小的反向偏压下就出现明显的软击穿,可以用场感应结引入大的表面沟道电流来解释。
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