SOI基Pi N二极管固态等离子可重构天线,具有体积小、方向图与频率快速可重构、且与集成电路工艺兼容等特点,已成为研究的热点。PiN中构成固态等离子体的载流子,其浓度及分布直接决定了可重构天线的性能,是固态等离子可重构天线的研究重点。本文重点研究SOI基PiN二极管中载流子浓度、分布,及对其电学特性的影响。基于对SOI基横向PiN二极管结构、工作机制分析,研究了正向偏置对本征区载流子浓度及分布的影响,建立了SOI基横向PiN二极管的双极扩散系数、电流密度等电学参数,以及本征区载流子、固态等离子体浓度、分布模型;结合器件结构特点,研究了禁带宽度变窄、复合、载流子散射对本征区载流子浓度、分布的影响,建立了BGN模型、产生-复合模型、迁移率模型,并通过仿真揭示了本征区载流子浓度及分布随禁带宽度变窄、复合、散射和温度的演化规律,发现了影响本征区载流子浓度及其分布的关键因素是P、N区的禁带宽度变窄、SRH复合和Auger复合、电离杂质散射以及载流子间散射,并获得了本征区载流子浓度达到1e18cm-3的SOI基PiN二极管结构参数和工作条件。根据影响本征区载流子浓度及分布的相关因素,本文提出一种异质结结构PiN二极管—Si-Ge-Si结构Pi N二极管,该结构具有P、N区比本征区禁带宽度宽和本征区载流子迁移率高的特点。仿真表明,当Si-Ge-Si结构PiN二极管与Si-Si-Si PiN二极管具有相同的本征区载流子浓度时,Si-Ge-Si结构PiN二极管的本征区长度提高了3倍,偏置电压减小了0.6倍。