表面处理与离子注入对GaN HEMT肖特基特性的影响

研究了不同的表面处理方法及离子注入对AlGaN/GaN HEMT肖特基特性的影响.在栅金属化前,采用不同的表面处理方法进行实验,发现通过表面处理,栅肖特基特性得到一定的改善,但还不能从根本上解决漏电大、理想因子偏高的问题.进一步实验发现,硼离子注入才是导致栅肖特基特性变差的主要因素,通过对离子注入的优化,器件栅金属化后的理想因子减小到1.6,栅源反向电压为-20 V时,反向泄漏电流为2.8×10-6 A.     

具有MIS结构的n-AlGaAs/InGaAs/n-GaAs双调制掺杂赝HEMT

本文设计和研制了具有MIS结构的n-AlGaAs/InGaAs/n-GaAs 双调制掺杂赝HEMT.它结合了MISFET和双调制掺杂赝HEMT的特点.1μm栅长器件的最大漏电流密度达400mA/mm,栅反向击穿电压高达15V.器件还显示了良好的微波射频特性.     

栅控PN结击穿特性的理论研究及实验分析

本文用实验验证了栅控PN结击穿特性的效应.得到比较完整的实验曲线,并对此进行了分析.通过求介一个特定条件下的二维泊松方程,建立了完美的V_B～V_G特性的理论模型,求得在正栅压区的分析表达式,介绍了该区域内V_B～B_G实验曲线的斜率不为(?)的现象,通过综合的理论分析,本文认为,对应着V_B～V_G特性的大部分范围.击穿电压受栅电压调制的主要原因,是空间电荷区表面角区电场受到栅电压的调制.与空间电荷区形状的变化没有很直接的关系.本章用简便的方法判别了不同样品的“击穿跌落”机理.指出(?)(?)了工艺参数的影响是形成不同观点的原因所在。此外,本文给出了具有一定的工艺参数范围的实验曲线簇,具体说明了工艺参数对V_B～V_G特性的影响。     

用正向栅控二极管的方法对场效应晶体管的参数提取

本文用正向栅控二极管的方法来提取场效应晶体管的栅氧层厚度和体掺杂浓度,尤其是在这两个变量事先都未知的情况下进行提取。首先,用器件物理推导出了以栅氧层厚度、体掺杂浓度为参数的正向栅控二极管峰值电流。然后用ISE-Dessis模拟了不同栅氧层厚度和体衬底掺杂浓度下的产生复合电流峰值的特性,用于参数提取。模拟数据的结果与正向栅控二极管的方法显示出高度的一致性。     

双栅MOSFET扩散岛电阻的考虑

本文采用适用于双栅结构的双向直流传输特性方法分析了又栅MOSFET在考虑扩散岛电阻后的内电压和工作状态,可用于器件特性分析及电路设计中.结果表明在一定电阻值范围内,该方法是简便而有效的.     

簿栅介质膜的电特性研究

本文介绍在引进的CMOS生产线上,利用等温两步氯化氢氧化技术,研究工业化大生产中薄栅介质膜的电流-电压特性及其击穿特性,结果表明,合理的清洗方法是制备高质量氧化膜的前提,等温两步HCl氧化技术是工业化大生产中行之有效的方法.     

TLP应力下深亚微米GGNMOSFET特性的仿真

对TLP(传输线脉冲)应力下深亚微米GGNMOS器件的特性和失效机理进行了仿真研究.分析表明,在TLP应力下,栅串接电阻减小了保护结构漏端的峰值电压;栅漏交迭区电容的存在使得脉冲上升沿加强了栅漏交叠区的电场,栅氧化层电场随着TLP应力的上升沿减小而不断增大,这会导致栅氧化层的提前击穿.仿真显示,栅漏交迭区的电容和栅串接电阻对GGNMOS保护器件的开启特性和ESD耐压的影响是巨大的.该工作为以后的TLP测试和标准化提供了依据和参考.     

一种基于左手介质的新型介质栅漏波天线的理论分析

提出了一种基于左手介质的新型介质栅漏波天线,并采用多模网络与严格模匹配相结合的方法,对该左手介质栅天线的辐射特性进行了仔细严格的分析.文中给出了漏波系数随天线结构参数变化的关系以显示该左手介质天线特有的性质.数值结果表明这种新型漏波天线比传统介质栅天线具有更强的辐射能力.讨论了产生这种现象的原因.     

SOI LDMOSFET的背栅特性

在绝缘体上硅衬底上,制备了栅长为0.5μm的低势垒体接触结构和源体紧密接触结构的横向双扩散功率晶体管.详细研究了器件的背栅特性.背栅偏置电压对横向双扩散功率晶体管的前栅亚阈值特性、导通电阻和关态击穿特性均有明显影响.相比于源体紧密接触结构,低势垒体接触结构横向双扩散功率晶体管的背栅效应更小,这是因为低势垒体接触结构更好地抑制了浮体效应和背栅沟道开启.还介绍了一种绝缘体上硅横向双扩散功率晶体管的电路模型,其包含前栅沟道,背栅沟道和背栅偏置决定的串联电阻.     

SOI LDMOSFET的背栅特性

在绝缘体上硅衬底上,制备了栅长为0.5μm的低势垒体接触结构和源体紧密接触结构的横向双扩散功率晶体管. 详细研究了器件的背栅特性. 背栅偏置电压对横向双扩散功率晶体管的前栅亚阈值特性、导通电阻和关态击穿特性均有明显影响. 相比于源体紧密接触结构,低势垒体接触结构横向双扩散功率晶体管的背栅效应更小,这是因为低势垒体接触结构更好地抑制了浮体效应和背栅沟道开启. 还介绍了一种绝缘体上硅横向双扩散功率晶体管的电路模型,其包含前栅沟道,背栅沟道和背栅偏置决定的串联电阻.     

先进的Hf基高k栅介质研究进展

随着CMOS器件特征尺寸的不断缩小,SiO2作为栅介质材料已不能满足集成电路技术高速发展的需求,利用高k栅介质取代SiO2栅介质成为微电子技术发展的必然.但是,被认为最有希望替代SiO2的HfO2由于结晶温度低等缺点,很难集成于现有的CMOS工艺中,新型Hf基高k栅介质的研究成为当务之急.据报道,在HfO2中引入N、Si、Al和Ta可大大改善其热力学稳定性,由此形成的高k栅介质具有优良的电学特性,基本上满足器件的要求.本文综述了这类先进的Hf基高k栅介质材料的最新研究进展.     

离子注入GaAs MESFET''s的有限元二维数值分析

本文用有限元方法对离子注入 GaAs MESFET’s的稳态特性进行了二维数值模拟和分析,并与均匀掺杂器件作了比较.程序中,对边界条件、网格剖分和初值选取方法进行了改进.所开发的程序可以对不同尺寸、不同掺杂分布的平面栅、凹形栅 GaAs MESFET’s进行二维数值分析,得到其内部电位、电场、载流子浓度等物理量的二维分布和器件的I-V特性.本文还讨论了凹形栅的几何形状对器件内部电场强度的影响.最后,对实际的离子注入凹形栅GaAsMESFET进行了模拟,计算结果与实验数据基本吻合.     

离子注入GaAs MESFET''''s的有限元二维数值分析

本文用有限元方法对离子注入 GaAs MESFET’s的稳态特性进行了二维数值模拟和分析,并与均匀掺杂器件作了比较.程序中,对边界条件、网格剖分和初值选取方法进行了改进.所开发的程序可以对不同尺寸、不同掺杂分布的平面栅、凹形栅 GaAs MESFET’s进行二维数值分析,得到其内部电位、电场、载流子浓度等物理量的二维分布和器件的I-V特性.本文还讨论了凹形栅的几何形状对器件内部电场强度的影响.最后,对实际的离子注入凹形栅GaAsMESFET进行了模拟,计算结果与实验数据基本吻合.     

STN液晶盒透射光谱的模拟计算和测试

本文介绍了应用4×4矩阵方法来模拟STN液晶盒在不同条件下的透射光谱特性,并利用先栅色散性质设计了光谱的计算机辅助测试系统.测试了STN液晶盒的透射光谱,分析了影响液晶盒光谱特性的一些因素。     

沟槽栅功率器件栅氧化膜特性的工艺研究

本文分析了沟槽栅功率器件中对栅氧化膜特性造成影响的主要工艺因素,报告了一种获得高性能栅氧特性的方法,并且对栅氧化膜特性改善的机理进行了研究。对于厚度55nm的沟槽栅氧化膜,其正向偏置和反向偏置下的击穿电压都高于30伏特。     

TLP应力下深亚微米GGNMOSFET特性的仿真

对TLP(传输线脉冲)应力下深亚微米GGNMOS器件的特性和失效机理进行了仿真研究. 分析表明，在TLP应力下，栅串接电阻减小了保护结构漏端的峰值电压；栅漏交迭区电容的存在使得脉冲上升沿加强了栅漏交叠区的电场，栅氧化层电场随着TLP应力的上升沿减小而不断增大，这会导致栅氧化层的提前击穿. 仿真显示，栅漏交迭区的电容和栅串接电阻对GGNMOS保护器件的开启特性和ESD耐压的影响是巨大的. 该工作为以后的TLP测试和标准化提供了依据和参考.     

短沟道SOI MOSFET栅结构研究与进展

系统比较了几种不同栅结构短沟道SOI MOSFET的性能,包括短沟道效应、电流驱动能力、器件尺寸等特性,获得了栅的数目与短沟道SOI器件的性能成正比的结论.介绍了两种新的短沟道SOI器件栅结构:Π栅和Ω栅,指出了短沟道SOI MOSFET栅结构的发展方向.     

恒电流应力引起HfO2栅介质薄膜的击穿特性

利用磁控溅射的方法在p-Si上制备了高k(高介电常数)栅介质HfO2薄膜的MOS电容,对薄栅氧化层电容的软击穿和硬击穿特性进行了实验研究.利用在栅极加恒电流应力的方法研究了不同面积HfO2薄栅介质的击穿特性以及击穿对栅介质的I-V特性和C-V特性的影响.实验结果表明薄栅介质的击穿过程中有很明显的软击穿现象发生,与栅氧化层面积有很大的关系,面积大的电容比较容易发生击穿.分析比较了软击穿和硬击穿的区别,并利用统计分析模型对薄栅介质的击穿机理进行了解释.     

低阻Mo/WSi_x/GaAs复合难熔栅研究

W_5Si_3作为难熔栅金属材料,在高性能GaAs电路中已有良好应用.但W_5Si_3材料的电阻率为120μΩ·cm左右,在亚微米栅工艺中使栅电阻偏高,不利于降低器件噪声,特别是在MMIC电路中的应用.故必须寻求新的低电阻率的、与GaAs有良好肖特基接触特性的难熔金属栅材料.本文介绍一种低阻Mo/WSi_x复合难熔金属栅材料的特性及与GaAs的接触性能的研究结果.包括用粉末冶金靶制备WSi_x膜和复合膜Mo/WSi_x的制备.     

自对准双栅MOSFET 的结构与工艺实现

双栅MOSFET是一种非常有发展前途的新型器件，它具有跨导高、亚阈值特性优异、短沟道特性好等优点。自对准的双栅MOSFET结构中，栅与源漏之间无覆盖，对于实现最终的高性能十分重要。本文具体介绍了几种自对准的双栅MOSFET的结构及其工艺流程。