MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
■001000017164891
■00520250211153059
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798346391142
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31652056
■035    ▼a(MiAaPQ)Stanfordqz340pq2964
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a621.795
■1001  ▼aWoo,  Kelly  Yi-Li.
■24510▼aElectrical,  Photoconductive,  and  Thermal  Studies  of  Diamond,  an  Ultrawide-Bandgap  Semiconductor  for  Power  Electronics
■260    ▼a[Sl]▼bStanford  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a155  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-05,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Chowdhury,  Srabanti.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Stanford  University,  2024.
■520    ▼aSilicon-based  electronic  devices  are  constrained  in  their  maximum  operational  voltage  due  to  silicon's  low  breakdown  field.  Additionally,  silicon's  narrow  band  gap  of  1.12  eV  restricts  their  operating  temperature  range,  as  thermally  generated  carriers  can  degrade  performance  even  at  moderate  temperatures.  To  address  these  challenges,  researchers  have  turned  to  wide-bandgap  materials,  which  exhibit  superior  performance  in  high  power  and  high-frequency  applications,  as  well  as  in  extreme  environments.  Diamond,  with  an  ultrawide-bandgap  of  approximately  5.45  eV,  offers  exceptional  physical  and  electrical  properties,  including  high  electron-hole  mobilities,  a  high  breakdown  electric  field,  and  high  thermal  conductivity.  These  attributes  make  diamond  a  promising  material  for  efficient  semiconductor  devices  capable  of  operating  at  higher  voltages  than  conventional  wide-bandgap  materials.  This  thesis  evaluates  diamond's  performance  in  three  areas  relevant  to  power  electronics:  as  a  conventional  electronic  power  device,  its  potential  for  optical  triggering,  and  its  application  as  a  heat  spreader  for  other  semiconductor  technologies.First,  the  controllability  of  the  Schottky  barrier  height  (SBH)  of  diamond  Schottky  barrier  diodes  and  its  effects  on  device  performance  were  electrically  evaluated,  with  UV-ozone  treatment  used  to  increase  electron  affinity  and  tune  the  SBH.  This  has  significant  impact  on  the  reverse  leakage  and  threshold  voltage  of  diodes.  Forward  bias  I-V  measurements  showed  precise  control  of  SBH  from  1.35  eV  to  1.98  eV,  although  high-temperature  anneals  consistently  decreased  the  apparent  SBH,  with  longer  UV-ozone  treatments  leading  to  greater  barrier  inhomogeneity.For  high  voltage  applications,  the  use  of  optical  triggers  enable  safer  and  more  reliable  mechanisms  for  making  and  breaking  circuits.  Various  diamond  structures  for  extrinsic  photoconductive  semiconductor  switches  (PCSS)  were  investigated,  with  nitrogen-doped  PCSS  showing  the  highest  on/off-state  current  ratio  on  the  order  of  1012with  532  nm  pulses,  while  only  the  CVD-grown  boron-doped  epilayer  and  boron-implanted  IIa  devices  were  sensitive  to  1064  nm.  Device  performances  up  to  500  V  were  demonstrated  with  responsivity  as  good  as  those  of  GaN  and  SiC  PCSSs.Finally,  in  using  diamond  as  a  heat  spreader  in  thermal  engineering,  a  bottleneck  of  heat  transport  lies  in  the  thermal  resistance  at  the  interface  between  the  diamond  and  the  semiconductor  substrate.  Interface  engineering  between  diamond  and  GaN,  and  diamond  and  Si  was  demonstrated  to  achieve  record-low  thermal  boundary  resistances,  facilitating  more  efficient  thermal  transport  of  heat  away  from  the  device  channel.
■590    ▼aSchool  code:  0212.
■650  4▼aEtching
■650  4▼aBoron
■650  4▼aDiodes
■650  4▼aEnergy
■650  4▼aLasers
■650  4▼aCarbon
■650  4▼aElectric  fields
■650  4▼aHigh  temperature
■650  4▼aNitrogen
■650  4▼aAnnealing
■650  4▼aElectromagnetics
■650  4▼aHigh  temperature  physics
■650  4▼aOptics
■650  4▼aThermodynamics
■690    ▼a0791
■690    ▼a0607
■690    ▼a0597
■690    ▼a0752
■690    ▼a0348
■71020▼aStanford  University.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-05B.
■790    ▼a0212
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17164891▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

미리보기

내보내기

chatGPT토론

Ai 추천 관련 도서