无真空、低成本Mist-CVD外延制备高质量单晶NiO/Ga2O3 p-n异质结与器件(英文)

在氧化镓(Ga₂O₃)材料p型掺杂困难的背景下,Ga₂O₃ p-n异质结器件在氧化镓器件的应用中起着重要作用.因此,寻找一种高效、经济的制备方法制备Ga₂O₃异质结对器件应用具有重要意义.在这项工作中,我们成功基于低成本、无真空的雾化学气相沉积(Mist-CVD)外延制备了单晶氧化镍(NiO)和β-Ga₂O₃异质结.其中,NiO(111)和β-Ga₂O₃(-201)的XRD摇摆曲线半高宽分别为0.077°和0.807°.NiO与β-Ga₂O₃之间的能带表现为Ⅱ型异质结构.基于此异质结,我们制备了准垂直器件,器件具有明显的p-n结整流特性,反向击穿电压为117 V.本工作为β-Ga₂O₃异质p-n结的制备提供了一种低成本、高质量的方法.     

真实缺陷的矩形模型及其关键面积计算

在集成电路(IC)中,为了进行有效的成品率估计和故障分析,与光刻有关的缺陷形状通常假设为圆模型.然而,真实缺陷的形状多种多样.本文提出一种真实缺陷的矩形模型及与之相关的关键面积计算模型,该模型既考虑了真实缺陷的形状又考虑了IC版图布线的特点.在缺陷引起故障概率预测方面,仿真结果表明新模型比圆模型更接近真实缺陷引起的故障概率.     

功率合成电路在氮化镓放大器中的应用

针对氮化镓大功率放大器,由于传统1/4λ枝节线的电桥互耦造成放大器的直流自激和低频自激,在传统1/4λ传输枝节的Wilkinson电桥的基础上,结合氮化镓器件尺寸,设计出以3/4λ传输枝节的Wilkinson电桥为功率分配器/合成器。其输出端口尺寸为27.2mm。在8GHz～9GHz内,插入损耗<1dB,输出端口隔离度>14dB,端口回波损耗>9dB。利用实验室自制的SiC材料衬底的2.5mm栅宽GaN HEMT器件为放大单元,设计完成了两路合成放大器,在8GHz连续波条件下,放大器饱和输出功率为41.46dBm,合成效率为82.3%。通过分析发现,放大器合成效率的下降主要是由每路放大单元特性不一致和功率合成网络损耗所造成的。     

AlGaN/GaN double-channel HEMT

正The fabrication of AlGaN/GaN double-channel high electron mobility transistors on sapphire substrates is reported.Two carrier channels are formed in an AlGaN/GaN/AlGaN/GaN multilayer structure.The DC performance of the resulting double-channel HEMT shows a wider high transconductance region compared with single-channel HEMT. Simulations provide an explanation for the influence of the double-channel on the high transconductance region.The buffer trap is suggested to be related to the wide region of high transconductance.The RF characteristics are also studied.     

静电掺杂对具有实际源漏接触的类MOS碳纳米管场效应管性能的改善

由于导电沟道-源/漏电极界面处可能发生的载流子带间隧穿,传统类MOS碳纳米管场效应管呈现出双极性传输特性,极大影响器件性能。为减小MOS碳纳米管场效应管的双极性传输特性,本文提出了一种基于静电掺杂策略的器件设计方法,并考虑了特种源漏电极接触情况。基于非平衡格林函数的研究结果表明,通过合理选取调节电压,即使源漏电极为肖特基接触,该策略不仅能减小器件的双极性传输特性,而且能有效提高其亚阈值性能。这对降低系统功耗、提高系统频率十分有利。进一步研究表明,该策略所获得的器件性能提高与调节电压的选取密切相关,因此在实际应用中应合理选取调节电压值以获得频率、静态功耗、动态功耗间的最佳折中。     

高质量Mg掺杂的P型Al0.2Ga0.8N的生长和电学特性研究

The growth of high-performance Mg-doped p-type AlxGa1-xN （x = 0.2） using metal-organic chemical vapor deposition is reported. The influence of growth conditions （growth temperature, magnesium flow, and thermal annealing temperature） on the electrical properties of Mg-doped ptype AlxGa1-xN （x = 0.2） has been investigated. Using the optimized conditions, we obtained a minimum p-type resistivity of 0.71 Ω·cm for p-type AlGaN with 20% Al fraction.     

应变锗的导带结构计算与分析

This paper estabilishes the strained-tensor model by Hooke's law and calculates the energy-level shifts of L, Δ and Γ valleys by the deformation potential theory. By enforcing the uniaxial stress in germanium along <001> direction, the edge band of the Δ valley is split with the bottom energy-level being the lowest one among all valleys when the compressive stress is 1.8GPa. When the strained direction is <110>, the edge bands of L and Δ valleys are split. The L valley is split as the strained direction is <111>. When the biaxial tensile-strain is applied, we obtain the conclusion that the strained Ge can become the direct band gap from the indirect band gap as a tensile in-plane strain is 1.8％.     

基于加速退化试验的模拟IC寿命评估研究

为解决高可靠性、长寿命模拟集成电路的寿命评估问题,结合半导体器件退化失效的特点,提出了基于加速退化试验的模拟集成电路寿命评估方法。在此基础上,以某型电压基准模拟IC为研究对象,通过对退化数据的分析研究,获得了其在正常工作应力下的寿命数据。     

F等离子体处理 AlGaN/GaN HEMT击穿电压和电流崩塌研究

F等离子体处理工艺被广泛的应用于 AlGaN/GaN HEMT增强型器件的研制和栅前处理工艺。本文研究了低功率F处理 AlGaN/GaN HEMT的击穿特性和电流崩塌特性。随着F处理时间的增加,饱和电流下降,阈值电压正向移动。对不同F处理时间的器件肖特基特性分析后发现,120s的F处理后器件栅泄漏电流明显减小,器件击穿电压提高,当F处理时间大于120s后,由于长时间F处理带来的损伤器件栅泄漏电流没有继续减小。采用不同偏置下的双脉冲测试对不同F处理时间的电流崩塌特性进行了研究,低功率F处理后没有发现明显的电流崩塌现象。     

增强型AlGaN/GaN/AlGaN双异质结槽栅HEMT研究

为了在获得高击穿电压的同时实现增强型器件,对AlGaN/GaN/AlGaN双异质结HEMT进行了栅槽刻蚀,得到阈值电压为0.6 V的增强型HEMT。对器件特性的变化机理进行了分析,发现刻蚀引入的陷阱态使器件的击穿性能降低。采用变频电导法,定量研究了反应离子刻蚀在AlGaN/GaN/AlGaN双异质结HEMT中引入的陷阱态。研究表明,刻蚀工艺在双异质结HEMT中引入了大量的浅能级陷阱,这些陷阱的能级主要分布在0.36~0.40 eV。