双栅氧CMOS工艺研究

双栅氧工艺(dual gate oxide)在高压CMOS流程中得到了广泛的应用,此项工艺可以把薄栅氧器件和厚栅氧器件集成在同一个芯片上.文章介绍了常用的两种双栅氧工艺步骤并分析了它们的优劣.在此基础上,提出了一种实现双栅氧工艺的方法.     

基于混合遗传算法的SOI MOSFET模型参数提取

通过将遗传算法和模拟退火算法相结合得到了改进的遗传算法,这种改进的遗传算法可用于提取SOI MOSFET模型参数.用这种方法提取了基于中国科学院微电子研究所开发的标准的1.2μm CMOS/SOI工艺的SOI MOSFET模型参数,用此模型模拟的数据与测试数据吻合很好,与商业软件相比精度得到了明显的提高.这种方法与商业软件使用的传统的方法相比,不需要对SOI MOSFET模型有非常深入的了解,也不需要复杂的计算.更深入的验证表明,该模型适用的器件尺寸范围很广.     

高可靠性SRAM中缩短汉明码EDAC电路的失效分析

缩短汉明码及其改进码字被广泛使用在宇航级高可靠性存储器的差错检测与纠正电路中。作为一种成熟的纠正单个错误编码,其单字节内多位翻转导致缩短汉明码失效的研究却很少。这篇文章分析了单字节多位翻转导致缩短汉明码失效的情况,分析了各种可能的错误输出模式,并从理论上给出了其概率计算公式。采用Matlab软件进行的计算机模拟试验表明,理论结果与试验结果基本相符。这篇文章最后分析了ISSI公司在其抗辐射SRAM设计中采用的一种将较长信息位分成相等两部分,分别采用缩短汉明码进行编译码的方案。分析表明,这种编译码方案可以降低失效状态下输出3 bit翻转的概率。     

辐照对SOI NMOS寄生双极晶体管的影响。

在埋氧化层厚度不同的SIMOX衬底上制备了H型栅结构器件。经过总剂量辐照后,器件的正栅亚阈值特性无明显变化,背栅亚阈值特性发生平移,但均未发生漏电,说明其抗辐照性能超过1E6rad(Si)。辐照后器件的寄生双极晶体管增益有所增大,并且与背栅阈值电压的变化趋势相似,可能是由于埋氧化层中的正电荷积累使体区电位升高,提高了发射极的发射效率。     

采用非对称结构和注Ge的部分耗尽SOI nMOSFET的浮体效应

研究了一种采用非对称结构和注Ge的部分耗尽0.8μm SOI nMOSFET的浮体效应,实验结果表明这种结构能够提高漏端击穿电压约1V,减轻反常亚阈值斜率和kink现象.浮体效应的减少是由于源区的浅结和注Ge 引入的晶体缺陷减少了寄生的横向npn晶体管的电流增益.     

兼容标准CMOS工艺的高压器件设计与模拟

在Synopsys TCAD软件环境下,模拟实现了与0 .5 μm标准CMOS工艺兼容的高压CMOS器件,其中NMOS耐压达到10 8V,PMOS耐压达到- 6 9V.在标准CMOS工艺的基础上添加三块掩膜版和五次离子注入即可完成高压CMOS器件,从而实现高、低压CMOS器件的集成.此高压兼容工艺适用于制作带高压接口的复杂信号处理电路.     

功率MOS器件在不同温度条件下雪崩特性研究

本文使用实验和二维器件模拟仿真方法研究了高压功率MOS器件在不同温度条件下的耐雪崩能力。实验研究了国产功率MOS器件在最大额定工作温度范围(-55℃～150℃)发生的雪崩能量烧毁行为。采用包含电热非等温模型的ISE TCAD二维仿真软件模拟分析器件发生雪崩失效的机理。无嵌位电感实验数据及模拟结果证明,由于器件内部寄生效应及热效应影响,功率MOS器件雪崩耐量可靠性随着温度升高而退化,其主要原因与雪崩过程引起器件内部寄生双极管开启相关。     

功率VDMOS器件低剂量率辐射损伤效应研究

研究了抗辐射加固功率VDMOS器件在不同偏置条件下的高/低剂量率辐射损伤效应,探讨了阈值电压、击穿电压、导通电阻等电参数在不同剂量率辐照时随累积剂量的变化关系.实验结果表明,此型号抗辐射加固功率VDMOS器件在高/低剂量率辐照后参数的漂移量相差不大,不具有低剂量率辐射损伤增强效应.认为可以用高剂量率辐照后高温退火的方法评估器件的总剂量辐射损伤.实验结果为该型号抗辐射加固功率VDMOS器件在航空、航天等特殊领域的应用提供了技术支持.     

功率MOS和IGBT器件在无嵌位电感开关条件下的动态雪崩特性研究

The ability of high-voltage power MOSFETs and IGBTs to withstand avalanche events under unclamped inductive switching(UIS) conditions is measured.This measurement is to investigate and compare the dynamic avalanche failure behavior of the power MOSFETs and the IGBT,which occur at different current conditions.The UIS measurement results at different current conditions show that the main failure reason of the power MOSFETs is related to the parasitic bipolar transistor,which leads to the deterioration of the avalanche reliability of power MOSFETs.However,the results of the IGBT show two different failure behaviors.At high current mode,the failure behavior is similar to the power MOSFETs situation.But at low current mode,the main failure mechanism is related to the parasitic thyristor activity during the occurrence of the avalanche process and which is in good agreement with the experiment result.     

星用功率VDMOS器件SEGR效应研究

对源漏击穿电压为400 V和500 V的N沟功率VDMOS器件进行碘离子单粒子辐照实验,讨论了不同偏置下两种功率器件的SEGR效应。研究结果显示:栅源电压为0 V、漏源电压为击穿电压时,器件未发生单粒子效应,表明两种星用功率器件的抗单粒子效应能力达到技术指标要求。