Cu gettering to nanovoids in SOI materials

Silicon-on-insulator (SOI) materials have a number of inherent advantages over bulk silicon substrates owing to their high speed, low power complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) integrated circuits, such as immunity to radiation hardness, high speed, and high tem-perature tolerance [1]. Separation by implantation of oxygen (SIMOX), bonding and etch back (BESOI) and Smart-Cut are the leading technologies for SOI material fabrication. Transitional metal impurities such as Cu, F…     

绝缘体上硅动态阈值nMOSFETs特性研究

基于绝缘体上硅技术,提出并研制动态阈值nMOSFETs结构.阐述了动态阈值nMOSFETs的工作原理.动态阈值nMOSFETs的阈值电压从VBS=0 V时的580 mV动态变化到VBS=0.6 V时的220 mV,但是这种优势并没有以增加漏电流为代价.因此动态阈值nMOSFETs的驱动能力较之浮体nMOSFETs在低压情况下,更具有优势.工作电压为0.6 V时,动态阈值nMOSFETs的驱动能力是浮体的25.5倍,0.7 V时为12倍.而且浮体nMOSFETs中的浮体效应,诸如Kink效应,反常亚阈值斜率和击穿电压降低等,均被动态阈值nMOSFETs结构有效抑制.     

高压SOI LDMOS设计新技术——电场调制及电荷对局域场的屏蔽效应在高压SOI LDMOS设计中的应用

针对SOI基LDMOS结构的特殊性，结合高压器件中击穿电压和比导通电阻的矛盾关系，以作者设计的几种新型横向高压器件为例，说明了利用电场调制和电荷对局域场的屏蔽效应来优化设计新型SOI LDMOS的新技术；同时，指出了这种新技术较传统设计方法的优缺点。     

基于薄膜SOI材料的GaN外延生长应力释放机制

本文研究了SOI衬底上采用MOCVD方法生长GaN材料的应力释放机制.采用SIMOX工艺制备的具有薄膜顶层硅的SOI材料作为外延生长的衬底材料,采用MOSS在位检测系统以及拉曼测试作为GaN内部应力的表征手段.结果表明,SOI材料对硅基GaN异质外延中的晶格失配应力和热应力的释放都有显著作用.薄膜SOI材料通过顶层硅与外延层的界面滑移,将一部分晶格失配应力通过界面的滑移释放,并且通过柔性薄膜顶层硅自身的应力吸收作用,将一部分热失配应力转移到衬底,从而有效地降低了GaN外延层的张应力.     

漂移区均匀掺杂SOILIGBT通态电阻模型

在研究影响绝缘层上硅横向绝缘栅双极晶体管通态电阻物理机制的基础上,将通态电阻分解为沟道电阻、漂移区电阻和缓冲层电阻.计算沟道电阻考虑了沟道两侧耗尽层扩展对沟道电阻的影响.计算漂移区电阻时,将漂移区按载流子的分布分为3个部分,然后分别进行求解.然后综合得到SOI LIGBT通态电阻的近似模型,并讨论了影响SOI LIGBT通态电阻特性的主要因素,最后根据讨论结果提出改善措施.     

注氮、注氟SIMOX/NMOS器件辐射加固性能

本文对注N、注F的SIMOX/NMOSFET器件的抗辐射特性进行了研究,发现两者都能减少埋氧层及其界面的空穴陷阱,对辐射加固有所改善,特别是对大剂量辐射的加固更为明显.总体来说,在此能量下,离子注入剂量越大,加固越好.由于注入的剂量对片子本身的阈值电压有很大影响,所以选择对于器件初始特性影响较小的剂量及能量非常重要.     

纳米尺度全耗尽SOI MOSFET阈值电压的修正模型

针对纳米器件中出现的量子化效应,考虑了薄层全耗尽SOI MOSFET沟道反型层电子的量子化,研究了反型层量子化效应对阈值电压的影响。结果表明,沟道反型层的量子化效应导致阈值电压增大,推导并给出了纳米尺度全耗尽SOI MOSFET的阈值电压修正模型。     

异质栅非对称Halo SOI MOSFET

为了抑制异质栅SOI MOSFET的漏致势垒降低效应，在沟道源端一侧引入了高掺杂Halo结构．通过求解二维电势Poisson方程，为新结构器件建立了全耗尽条件下表面势和阈值电压解析模型，并对其性能改进情况进行了研究．结果表明，新结构器件比传统的异质栅SOI MOSFETs能更有效地抑制漏致势垒降低效应，并进一步提高载流子输运效率．新结构器件的漏致势垒降低效应随着Halo区掺杂浓度的增加而减弱，但随Halo区长度非单调变化．解析模型与数值模拟软件MEDICI所得结果高度吻合．     

Si离子注入对SIMOX SOI材料抗总剂量辐照性能的影响

为了提高SIMOX SOI材料抗总剂量辐照的能力,采用硅注入绝缘埋层后退火得到改性的SIMOX SOI材料.辐照前后,用pseudo-MOSFET方法测试样品的ID-VG特性曲线.结果表明,合适的硅离子注入工艺能有效提高材料抗总剂量辐照的能力.     

硅基光子材料和器件的进展

评述硅基光子材料和器件的进展,包括硅二极管的受激发射、具有量子结构的RCE(谐振腔增进型)光电二极管、MOS高频光调制器、SOI光开关阵列和可调谐波长滤波器,重点介绍低插入损耗、快响应的SOI基热光波导开关阵列的最新结果.以SOI为基片,成功地研制出带有全内反射(TIR)镜的重排无阻塞型光开关阵列,并首次研制出16×16阻塞型光开关阵列.在1.55μm波段,插入损耗和偏振相关性随着器件长度的增加而略微增大.如果器件的末端镀上抗反射膜,插入损耗会降低2～3dB,这些器件的上升和下降时间分别为2.1和2.3μs.