氮元素对高k铪基介电薄膜总剂量抗辐射性能的影响研究

本文采用MIS电容结构,结合10keVX射线辐照试验,研究了HfON和HfO2介电薄膜的总剂量抗辐射性能。研究结果表明,在0—30kGy(Si)的辐照总剂量下,以HfON薄膜为绝缘层的MIS结构的平带电压漂移均远低于HfO2MIS电容结构。从微观角度探讨了氮元素对改进高k铪基介电薄膜总剂量抗辐射性能的作用机理。     

多孔硅PL谱的影响因素分析

通过阳极氧化电化学方法制备了多孔硅,并在室温下对不同条件下制得的多孔硅光致发光谱(PL谱)进行系统的分析.结果表明,随着阳极电流密度、阳极化溶液浓度和时间的增大,多孔硅的PL谱峰将发生"蓝移",并且PL峰强也显著增加,但过大的电流密度、阳极化溶液浓度和时间将导致PL峰强下降.另外,还发现PL谱存在多峰结构,而多孔硅在空气中放置时间的延长将引起其PL的短波峰"蓝移"和强度下降,但对长波峰只引起强度减弱,并不影响其峰位.PL谱的多峰结构可以认为是由于样品中同时存在"树枝"状和"海绵"状两种微观结构所产生的,在这个假设下,用多孔硅氧化后发光中心从硅表面移到二氧化硅层及量子限制模型能够解释上述现象.     

栅源双场板对GaNHEMT器件性能的影响

本文对具有不同的栅源双场板结构的p-GaN栅HEMT器件的性能进行了比较,利用半导体器件仿真工具Synopsys TCAD对器件电学特性进行了分析。仿真结果显示:栅源复合场板结构能改善栅场板边缘的电场峰值,在源极场板边缘产生一个新的峰值,可使器件的击穿电压提高到1365V;间断栅场板与源场板复合结构,能在场板间隙位置产生新的电场峰值,更充分的利用漂移区耐压,使其击穿电压值达到1478V;栅源复合间断场板结构能缓解源场板对栅间断处电场峰值的抑制作用,器件击穿电压提高到最大值1546V。     

Effects of Al2O3 on Thermal Stability and Electrical Reliability of HfO2 Film on Strained SiGe

研究了阻挡层Al2O3对应变SiGe上HfO2 薄膜的热稳定性和电学可靠性的影响。高分辨透射电镜(HRTEM)像表明,阻挡层使HfO2在700 °C温度下退火后仍然是非晶的。散能X射线谱(EDS)分析表明,阻挡层抑制了Si原子在HfO2薄膜中的扩散。X射线光电子谱(XPS)测试表明,阻挡层抑制了界面处HfSiO和GeOx的生长。电学测试分析说明,带有阻挡层的MIS电容的电学性能得到提高,包括60Co γ射线辐射后较高的电容密度、较低的缺陷密度、以及较小的平带电压漂移。     

新型图形化SOI LDMOS结构的性能分析

提出一种图形化SOI LDMOSFET结构,埋氧层在器件沟道下方是断开的,只存在于源区和漏区.数值模拟结果表明,相对于无体连接的SOI器件,此结构的关态和开态击穿电压可分别提高57%和70%,跨导平滑,开态 I-V 曲线没有翘曲现象,器件温度低100K左右,同时此结构还具有低的泄漏电流和输出电容.沟道下方开硅窗口可明显抑制SOI器件的浮体效应和自加热效应.此结构具有提高SOI功率器件性能和稳定性的开发潜力.     

p-GaN在不同掩膜和刻蚀气体中的ICP刻蚀

p-GaN栅沟槽侧壁与AlGaN表面特性直接影响栅注入(GIT)型AlGaN/GaN HEMT器件的输出特性及击穿特性.对比研究了两种刻蚀气体(SF6/BCl3和Cl2/N2/O2)及不同的刻蚀掩膜层(SiO2,Si3N4和光刻胶)对AlGaN上p-GaN的选择性刻蚀结果,利用原子力显微镜(AFM)对刻蚀沟槽的表面形貌进行表征,并通过I-V测试其电学性能.结果显示,以Cl2/N2/O2为刻蚀气体,且体积流量为18,10和2 cm3/min时,p-GaN刻蚀速率稳定且与AlGaN的刻蚀选择比较高(约30),并且可使p-GaN刻蚀自动停止在AlGaN界面处.此外,以Si3N4作为刻蚀掩膜,可以获得表面光滑、无微沟槽且侧壁垂直度较好的沟槽结构.采用上述刻蚀工艺制备的GIT结构器件的漏端关态电流相比肖特基栅降低约2个量级,阈值电压约为0.61 V,峰值跨导为36 mS/mm.     

0.13 μm CMOS Stacked-FET两级功率放大器设计北大核心CSCD

基于TSMC 0.13μm CMOS工艺设计了一款适用于无线传感网络、工作频率为300~400 MHz的两级功率放大器。功率放大器驱动级采用共源共栅结构,输出级采用了3-stack FET结构,采用线性化技术改进传统偏置电路,提高了功率放大器线性度。电源电压为3.6 V,芯片面积为0.31 mm×0.35 mm。利用Cadence Spectre RF软件工具对所设计的功率放大器电路进行仿真,结果表明,工作频率为350 MHz时,功率放大器的饱和输出功率为24.2 d Bm,最大功率附加效率为52.5%,小信号增益达到38.15 d B。在300~400 MHz频带内功率放大器的饱和输出功率大于23.9 d Bm,1 d B压缩点输出功率大于22.9 d Bm,最大功率附加效率大于47%,小信号增益大于37 d B,增益平坦度小于±0.7 d B。     

利用改善的体连接技术制备SOI LDMOSFET

对功率器件中常用的体连接技术进行了改进,利用一次硼离子注入技术形成体连接.采用与常规1μm SOI(硅-绝缘体)CMOS工艺兼容的工艺流程,在SIMOX SOI片上制备了LDMOS结构的功率器件.器件的输出特性曲线在饱和区平滑,未呈现翘曲现象,说明形成的体连接有效地抑制了部分耗尽器件的浮体效应.当漂移区长度为2μm时,开态击穿电压达到10V,最大跨导17.5mS/mm.当漏偏压为5V时,SOI器件的泄漏电流数量级为1nA,而相应体硅结构器件的泄漏电流为1000nA.电学性能表明,这种改善的体连接技术能制备出高性能的SOI功率器件.     

图形化SOI LDMOS功率器件的性能分析

本文提出了一种在沟道下方埋氧层中开硅窗口的图形化SOI LDMOSFET新结构.工艺和性能分析表明,它可抑制SOI结构的浮体效应和自加热效应,具有低的泄漏电流,以及高的电流驱动能力.这种结构具有提高SOI功率器件性能和稳定性的开发潜力.