柔性无机半导体PIN光电二极管的光电特性研究

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随着微电子产业的迅速发展，人们对于电子产品的要求也越来越丰富。柔性电子以其轻质、可弯曲、抗冲击性好等优势迅速地发展起来。而现在信息传递和探测方面对于光的广泛利用也使得柔性光电器件的呼声越来越高。将二者结合形成柔性光电器件也就成为了柔性电子领域必然的发展趋势。因此，本文重点研究了柔性单晶硅和锗纳米薄膜P+区-本征区-N+区（PIN）光电二极管的制作过程及其性能表征。本文在最开始介绍了现有的几种柔性半导体材料和相应的制作工艺方法，并详细的介绍了本课题所用柔性PIN光电二极管的设计、制作和测试的过程与结果。测试结果表明，所制作的柔性PIN光电二极管工作性能良好，而且对于弯曲形变的承受能力也良好。同时，为了对柔性 PIN 光电二极管的性能和内在工作机制有更深刻的了解，本课题还采用仿真的方法对柔性PIN光电二极管进行了分析验证。先进行了器件性能仿真，重点观察影响柔性PIN光电二极管工作性能的主要因素。随后，本论文又对柔性 PIN 光电二极管做了应力有限元仿真分析。经仿真观察发现，柔性PIN光电二极管的几何中心位置是其在弯曲状态下承受应力最大的地方，也就是最容易发生断裂或移位的地方。最后，论文基于测试结果对于可能对柔性PIN光电二极管光电流特性造成影响的因素进行了系统的理论分析，包括柔性PIN光电二极管的本征区尺寸、入射光条件以及二极管有源区的材料等。同时，对于一些纳米薄膜和柔性衬底本身的性质可能对柔性PIN光电二极管光电性能所造成的影响进行了分析。

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作者
党孟娇;
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作者单位

天津大学;

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授予单位天津大学;
学科微电子学与固体电子学
授予学位硕士
导师姓名秦国轩;
年度 2017
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类半导体技术;工程材料学;
关键词
柔性; 无机半导体; PIN; 光电二极管;

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