PMOS管工艺参数对反相器SET效应的影响

研究了体硅CMOS工艺下数字集成电路的抗辐照特性。利用Synopsys公司的三维半导体器件模拟软件Sentaurus,对数字集成电路中的反相器电路进行单粒子瞬态(SET)效应仿真,分析PMOS管的各种工艺参数对反相器SET效应产生的脉冲电压的影响。研究结果表明,通过降低PMOS管的栅氧层厚度、n阱掺杂浓度、p+深阱掺杂浓度以及提高衬底浓度,可以有效地减小反相器SET脉冲电压的峰值和脉冲宽度。该研究结果对抗辐照数字集成电路设计具有一定的指导作用。     

碳掺杂对28 nm PMOS器件性能的影响

基于28 nm Polysion工艺,研究了在轻掺杂源漏区(LDD)提升掺杂浓度与掺杂碳源对PMOS器件的影响。实验结果表明,掺杂碳原子可以有效抑制硼的瞬时增强扩散效应(TED),并有效降低器件结深,降低漏电流。在P型轻掺杂源漏区(PLDD)提升掺杂浓度,可以有效提高电路速度,但会导致更严重的硼扩散与漏电流。通过研究不同浓度的碳原子与PLDD浓度对器件的影响,选取合适的碳源掺杂浓度并提高PLDD的掺杂浓度,在同样饱和电流的情况下器件具有更小的漏电流,可以提升PMOS器件的饱和电流与漏电流(I_on-I_off)性能约6%。     

基于不同掺杂浓度双量子阱OLED的磁电阻效应

采用1.5%,4.0%和6.0%3种不同的C-545T的掺杂浓度,在常温下制备了一种双量子阱结构的有机电致发光器件(OLEDs),其结构为ITO/2T-NATA(21nm)NPBX(50nm)/[Alq3:C-545T(20nm)/Alq3(3nm)]2/Alq3(17nm)/LiF(0.5nm)/Al,并研究了它们的磁电阻(MR,magne-toresistance)特性。实验结果表明,在室温以及相同的磁场强度和相同电压作用时,掺杂浓度越大,电阻率越小;且随着电压的增加,电阻率逐渐减小;C-545T掺杂浓度为6.0%的器件在V=10V和B=0mT时,器件的电阻率为42.24×103Ω.m;在10V驱动电压的作用和相同磁场强度下,掺杂浓度越小,器件的MR越小,且变化量较大;1.5%掺杂浓度的器件在50mT时获得的MR为-18.36%,且都表现出负磁阻特性。     

Siδ-掺杂In_(0.2)Ga_(0.8)As/GaAs应变单量子阱光致发光研究

研究了单层Ｓｉ分别δ－掺杂于Ｉｎ０．２Ｇａ０．８Ａｓ／ＧａＡｓ单量子阱系统中的单边势垒与双边势垒的光致发光谱,并与未掺杂样品相比较,发现掺杂样品的发光峰红移,其中单边势垒掺杂样品红移约４ｍｅＶ,双边势垒掺杂样品红移的量更多约１２ｍｅＶ．本文用杂质散射与空穴空间局域化来解释掺杂样品的发光半峰宽较本征样品大很多．用有效质量方法计算３个样品的光致发光能量,并用电子相关交换势解释掺杂样品发光红移的现象．     

器件与电路参数对SET波形影响仿真研究

利用Sentaurus TCAD仿真软件,建立并校准了MOSFET仿真模型。分析了NMOS器件在重离子轰击下产生的SET波形。结果表明,轰击位置在漏极且入射角呈120°时,器件具有最大的峰值电流。通过建立MIX、TCAD、SPICE三种反相器模型并施加重离子轰击,研究了不同模拟方式下电路响应对SET波形的影响,指出了采用双指数电流源在SPICE电路中模拟的不准确性。采用MIX模型探究了器件结构及电路环境对SET波形的影响。结果表明,LET能量、栅极长度、轨电压和负载电容都会对SET波形脉宽及平台电流大小产生显著影响,说明了建立SET模拟波形时须综合考虑这些因素。     

偏置对PMOS剂量计辐照响应的影响

研究了不同偏置条件对PMOS探头样品辐照响应的影响.在－1～1MV/cm的电场范围内,获得了偏置对PMOS剂量计辐照响应灵敏度和线性度的影响规律.利用“空穴陷阱薄层(Hole Traps Sheet)”模型,结合辐射感生界面电荷的栅偏置电场相关性,分析了实验结果.     

偏置对PMOS剂量计辐照响应的影响

研究了不同偏置条件对ＰＭＯＳ探头样品辐照响应的影响．在－１～１ＭＶ／ｃｍ的电场范围内,获得了偏置对ＰＭＯＳ剂量计辐照响应灵敏度和线性度的影响规律．利用“空穴陷阱薄层（ＨｏｌｅＴｒａｐｓＳｈｅｅｔ）”模型,结合辐射感生界面电荷的栅偏置电场相关性,分析了实验结果．     

量子阱中δ掺杂的光谱特性

用δ掺杂的方法实现了Be受主在量子阱边界和阱中央的分布,并用光致发光实验证实了这种掺杂的实际效果。第一次用人为的实验方法证实了量子阱中杂质态密度分布的有关理论计算结果。     

双阱CMOS器件单粒子瞬态效应机理研究

介绍了一种65 nm 双阱CMOS工艺设计的六管SRAM单元的抗辐射性能。通过三维有限元数值模拟的方法,分析了SRAM单元的单粒子瞬态效应在NMOS管中的电荷收集过程和瞬态脉冲电流的组成部分,并提出一种高拟合度的临界电荷计算方案。双阱器件共享电荷诱发的寄生双极放大效应对相邻PMOS管的稳定性有着显著的影响,高线性能量传输提高了器件单粒子翻转的敏感性。电学特性表明,全三维器件数值仿真的方法能够有效评估因内建电势突变产生的瞬态脉冲电流。该方法满足器件仿真对精确度的要求。     

GaAs和量子阱材料倍频效应的初步研究

采用调 Q YAG 激光器研究了半导体材料 GaAs,GaAs:Cr,InGaAs/GaAs 单量子阱(SQW)的倍频效应及其规律。测量了信号大小与晶体对称轴取向及入射、出射光偏振方向的关系。研究表明:材料表层结构的变化对于反射型倍频效应有很大影响。     

dVss/dt触发N阱CMOS器件闩锁失效的研究

从半导体器件物理的角度分析了dVss/dt触发N阱CMOS器件的闩锁失效现象.当瞬时负电压脉冲峰值满足Vss-peak＜Vss0(导通临界值约为-0.8 V)时,CMOS器件发生闩锁效应.dVss/dt外界触发作用消失后,为了达到稳定闩锁效应状态,存储在寄生PNPN结构中耗尽电容的电荷量Qc要大于Qc0(临界值),需要足够的脉冲宽度和较小的晶体管渡越时间.Silvaco瞬态仿真验证表明,该研究结果可用于改善CMOS集成电路的可靠性设计.     

PMOS晶体管工艺参数变化对SRAM单元翻转恢复效应影响的研究

基于Synopsys公司3D TCAD器件模拟,该文通过改变3种工艺参数,研究65 nm体硅CMOS工艺下PMOS晶体管工艺参数变化对静态随机存储器(Static Random Access Memory, SRAM)存储单元翻转恢复效应的影响。研究结果表明：降低PMOS晶体管的P+深阱掺杂浓度、N阱掺杂浓度或调阈掺杂浓度,有助于减小翻转恢复所需的线性能量传输值(Linear Energy Transfer, LET);通过降低PMOS晶体管的P+深阱掺杂浓度和N阱掺杂浓度,使翻转恢复时间变长。该文研究结论有助于优化SRAM存储单元抗单粒子效应(Single-Event Effect, SEE)设计,并且可以指导体硅CMOS工艺下抗辐射集成电路的研究。     

表面掺杂浓度对低压TVS的影响研究

瞬态电压抑制器(TVS)是一种二极管形式的接口保护器件,其中低压TVS通常由低阻外延层和其表面的高浓度掺杂区构成。在芯片制造工艺过程中,圆片的表面掺杂浓度对器件特性有很大的影响,非正常的杂质扩散变化极易导致器件参数异常。文章就某低压TVS制造过程中出现的参数异常进行了排查,确认异常原因为表面掺杂浓度过高,并就表面掺杂浓度与器件参数的变化趋势进行了分析,并通过实验得到验证。     

PMOS剂量计的稳定性研究

在室温条件下 ,研究了辐照偏置、总剂量和剂量率对 PMOS剂量计辐照剂量记录 -阈电压的稳定性影响 ,观察了辐照后阈电压在不同栅偏条件下的变化趋势和幅度。分析认为慢界面陷阱中电荷的“充放电”是造成不稳定的首要原因。结果表明 ,该种由慢界面态造成的阈电压变化在每次开机测量下具有重复性。讨论了在 PMOS剂量计中提高稳定性的办法。     

双掺质对KTP晶体晶胞参数及倍频效应的影响

采用X－射线单晶衍射仪、ICP和激光粉末倍频法,对Nb^5 :Nd^3 :KTP,Nb^5 :Tm^3 ,KTP,Nb^5 :Yb^3 :KTP等三种不同双掺质的KTP晶体的晶胞参数、掺质含量及分配系数和粉末倍频效应进行了测试,并与纯KTP晶体作了比较,讨论了不同双掺质对KTP晶体晶胞参数及倍频效应的影响。