Π”ΠΈΠΏΠ»ΠΎΠΌΡ‹, курсовыС, Ρ€Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚Ρ‹, ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅...
Брочная ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² ΡƒΡ‡Ρ‘Π±Π΅

ΠžΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ. 
Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄Ρ‹ Π½Π° основС ΠΊΠ°Ρ€Π±ΠΈΠ΄Π° крСмния (SiC)

Π Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠŸΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°Π½ΠΈΠΈΠ£Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΠΌΠΎΠ΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

Π’ 1928 Π³. ΠžΠ»Π΅Π³ Π’Π»Π°Π΄ΠΈΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΈΡ‡ ЛосСв ΠΎΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠΎΠ²Π°Π» Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ своих исслСдований явлСния Π»ΡŽΠΌΠΈΠ½Π΅ΡΡ†Π΅Π½Ρ†ΠΈΠΈ, наблюдаСмого Π² Π²Ρ‹ΠΏΡ€ΡΠΌΠ»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π°Ρ… Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ SiΠ‘, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… Π² ΠΊΠ°Ρ‡Π΅ΡΡ‚Π²Π΅ дСмодуляторов Π² Ρ€Π°Π΄ΠΈΠΎΡΡ…Π΅ΠΌΠ°Ρ…, Π½Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°Ρ… ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»-ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ. Π”Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ экспСримСнты ΠΎΠ½ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠ» Π² 1923 Π³. Π›ΠΎΡΠ΅Π² установил, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ свСта Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΈΡ… Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π°Ρ… Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΡ… ΡΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΈ Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ… Π§ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Ρ‰Ρ‘ >

ΠžΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ. Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄Ρ‹ Π½Π° основС ΠΊΠ°Ρ€Π±ΠΈΠ΄Π° крСмния (SiC) (Ρ€Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚, курсовая, Π΄ΠΈΠΏΠ»ΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ)

Π’ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ свСта ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ структурами Π±Ρ‹Π»ΠΎ ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½ΠΎ Π² Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π΅ XX Π². Π’ 1907 Π³. Π“Π΅Π½Ρ€ΠΈ Π”ΠΆΠΎΠ·Π΅Ρ„ Π Π°ΡƒΠ½Π΄ провСрял Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ примСнСния кристаллов ΠΊΠ°Ρ€Π±ΠΈΠ΄Π° крСмния (SiC), ΠΈΠ»ΠΈ, ΠΊΠ°ΠΊ Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π»ΠΈ, — ΠΊΠ°Ρ€Π±ΠΎΡ€ΡƒΠ½Π΄Π°, Π² ΠΊΠ°Ρ‡Π΅ΡΡ‚Π²Π΅ Π²Ρ‹ΠΏΡ€ΡΠΌΠ»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ². ПозднСС эти Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ «ΠΊΡ€ΠΈΡΡ‚алличСских Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ²». Они использовались ΠΊΠ°ΠΊ дСмодуляторы радиочастотных сигналов Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Ρ… Ρ€Π°Π΄ΠΈΠΎΠΏΡ€ΠΈΠ΅ΠΌΠ½ΠΈΠΊΠ°Ρ…. Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° кристалличСских Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² Π±Ρ‹Π»Π° Π²ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ продСмонстрирована Π² 1906 Π³. Π’ Ρ‚ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΡ структуры Ρ‚ΠΈΠΏΠ° «ΠΊΡ€ΠΈΡΡ‚Π°Π»Π»-Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ мСталличСский ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚» часто исслСдовались Π² ΠΏΠΎΠΈΡΠΊΠ°Ρ… Π°Π»ΡŒΡ‚Π΅Ρ€Π½Π°Ρ‚ΠΈΠ²Ρ‹ Π΄ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΈΠΌ Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ½Ρ‹ΠΌ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π°ΠΌ, Π²ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ появившимся Π² 1904 Π³. ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±Π»ΡΠ²ΡˆΠΈΠΌ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элСктричСской энСргии. ΠŸΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ с ΠΊΡ€ΠΈΡΡ‚Π°Π»Π»Π°ΠΌΠΈ ΠΊΠ°Ρ€Π±ΠΎΡ€ΡƒΠ½Π΄Π° Π Π°ΡƒΠ½Π΄ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠ» свСчСниС [3]. ЀактичСски ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ с ΡΡ‚ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈ Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°Π΅Ρ‚ся история свСтодиодов. ΠŸΡ€Π°Π²Π΄Π°, Π² Ρ‚Π΅ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π° Π½Π΅ ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Π»ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠ² опрСдСлСния свойств ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π΅ Π΄Π°Π»ΠΎ возмоТности ΠΎΠ±ΡŠΡΡΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΡƒ процСсса излучСния свСта. Π’Π΅ΠΌ Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ Π Π°ΡƒΠ½Π΄ Π½Π΅ΠΌΠ΅Π΄Π»Π΅Π½Π½ΠΎ Π΄ΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΠ» ΠΎ ΡΠ²ΠΎΠΈΡ… Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π΅Π½ΠΈΡΡ… Ρ€Π΅Π΄Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°ΠΌ ΠΆΡƒΡ€Π½Π°Π»Π° «Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚ричСский ΠΌΠΈΡ€» [3].

Π’ 1928 Π³. ΠžΠ»Π΅Π³ Π’Π»Π°Π΄ΠΈΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΈΡ‡ ЛосСв ΠΎΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠΎΠ²Π°Π» Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ своих исслСдований явлСния Π»ΡŽΠΌΠΈΠ½Π΅ΡΡ†Π΅Π½Ρ†ΠΈΠΈ, наблюдаСмого Π² Π²Ρ‹ΠΏΡ€ΡΠΌΠ»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π°Ρ… Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ SiΠ‘, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… Π² ΠΊΠ°Ρ‡Π΅ΡΡ‚Π²Π΅ дСмодуляторов Π² Ρ€Π°Π΄ΠΈΠΎΡΡ…Π΅ΠΌΠ°Ρ…, Π½Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π°Ρ… ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»-ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ. Π”Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ экспСримСнты ΠΎΠ½ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠ» Π² 1923 Π³. Π›ΠΎΡΠ΅Π² установил, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ свСта Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΈΡ… Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π°Ρ… Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΡ… ΡΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΈ Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, Π° Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… — ΠΏΡ€ΠΈ смСщСнии ΠΊΠ°ΠΊ Π² ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΠΌ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ направлСниях. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ Π±Ρ‹Π» ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ эффСкт прямого прСобразования энСргии элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΡƒΡŽ. Π­Ρ‚ΠΎ явлСниС ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΎ Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŽΠΌΠΈΠ½Π΅ΡΡ†Π΅Π½Ρ†ΠΈΠΈ [3].

Однако ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ излучСния ΠΈ ΠšΠŸΠ” источника свСта Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ SiC Π±Ρ‹Π»ΠΈ Π½Π°ΡΡ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΌΠ°Π»Ρ‹, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚авлял лишь Π½Π°ΡƒΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ интСрСс, хотя ЛосСв ΡƒΠΆΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΠ» Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΡƒΡŽ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ примСнСния ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠΌ ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚Π°. Он ΠΏΡ‹Ρ‚ался Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ возникновСния Π»ΡŽΠΌΠΈΠ½Π΅ΡΡ†Π΅Π½Ρ†ΠΈΠΈ, ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΠ», Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ явлСниС «ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΏΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΅ Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅ΡΡ испускания Ρ…ΠΎΠ»ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… элСктронов», ΠΈ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ», Ρ‡Ρ‚ΠΎ процСсс появлСния ΠΈ ΠΈΡΡ‡Π΅Π·Π½ΠΎΠ²Π΅Π½ΠΈΡ свСчСния Π² Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π°Ρ… Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ SiC происходил ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ быстро, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Π΅Π»Π°Π»ΠΎ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π½Π° ΠΈΡ… ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… «ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Ρ€Π΅Π»Π΅». НСсколько ΠΏΠΎΠ·Π΄Π½Π΅Π΅, Π² ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ 30-Ρ… Π³Π³. XX Π²., Π² ΡΠ²ΠΎΠΈΡ… Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ… О. Π’. ЛосСв ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π», Ρ‡Ρ‚ΠΎ свСчСниС Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Π² ΠΊΡ€ΠΈΡΡ‚Π°Π»Π»Π΅ Π½Π° Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ†Π΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ pΠΈ n-областями [3, 4].

К ΠΊΠΎΠ½Ρ†Ρƒ 60-Ρ… Π³Π³. Π±Ρ‹Π»ΠΈ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½Ρ‹ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ получСния ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΎΠΊ SiC ΠΈ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚овлСния Π½Π° ΠΈΡ… ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Ρ… устройств с p-n-ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ [3, 5, 6]. Π”ΠΈΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΈΠ· ΠΊΠ°Ρ€Π±ΠΈΠ΄Π° крСмния Π±Ρ‹Π»ΠΈ прародитСлями соврСмСнных свСтодиодов Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ Π³ΠΎΠ»ΡƒΠ±ΠΎΠ³ΠΎ свСчСния. К ΡΠΎΠΆΠ°Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ, SiC являСтся нСпрямозонным ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠΌ, поэтому Π²Π΅Ρ€ΠΎΡΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅ΠΆΠ·ΠΎΠ½Π½Ρ‹Ρ… оптичСских ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ² Π² Π½Π΅ΠΌ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΌΠ°Π»Π°. Как слСдствиС, ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… свСтодиодов ΠΊΡ€Π°ΠΉΠ½Π΅ низкая, ΠΎΠ½Π° составляСт сотыС, Π° Ρ‚ΠΎ ΠΈ Ρ‚ысячныС Π΄ΠΎΠ»ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚Π°. Π›ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΠ΅ свСтодиоды Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ SiC ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π°Π»ΠΈ свСт с Π΄Π»ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ 470 Π½ΠΌ ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅Π»ΠΈ значСния ΠšΠŸΠ” порядка 0,03% [3, 7]. К Π½Π°Ρ‡Π°Π»Ρƒ 90-Ρ… Π³Π³. выпуск свСтодиодов Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ SiC Π³ΠΎΠ»ΡƒΠ±ΠΎΠ³ΠΎ свСчСния Π±Ρ‹Π» практичСски ΠΏΡ€Π΅ΠΊΡ€Π°Ρ‰Π΅Π½, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ этот ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» Π½Π΅ ΠΌΠΎΠ³ дальшС ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡƒΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ с ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°ΠΌΠΈ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° AIIIBV.

ΠŸΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ вСсь тСкст
Π—Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ Ρ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‰Π΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ