A Novel Depletion-Mode MOS Gated Emitter Shorted Thyristor

A Novel MOS-gated thyristor, depletion-mode MOS gated emitter shorted thyristor (DMST),and its two structures are proposed. In DMST,the channel of depletion-mode MOS makes the thyristor emitter-based junction inherently short. The operation of the device is controlled by the interruption and recovery of the depletion-mode MOS P channel. The perfect properties have been demonstrated by 2-D numerical simulations and the tests on the fabricated chips.     

基于RST的SiGe/Si"或非"逻辑器件研究

文中通过利用耗尽层阻断沟道的方法,讨论了一种基于RST结构原理实现"或非"逻辑功能的器件结构.     

RST"与"逻辑发光器件探索研究

RST(实空间电荷转移)逻辑器件已能够实现"异或"、"或"以及"与非"功能.文中在分析RST器件、LD器件基本结构与工作原理的基础上,提出了一种新的器件结构,该器件结构将光发射器件和"与"逻辑器件纵向集成在一起,实现了"与"逻辑光发射功能.     

(101)面生长双轴应变Si带边模型

采用结合形变势理论的k·p微扰法建立了(101)面弛豫Si1-xGex衬底上生长的双轴应变Si的带边模型.结果表明:[001],[001],[100]及[100]方向能谷构成了该应变Si的导带带边,其能量值随Ge组分的增加而增加;导带劈裂能与Ge组分成正比例线性关系;价带三个带边能级都随Ge组分的增加而增加,而且Ge组分越高价带带边劈裂能值越大;禁带宽度随着Ge组分的增加而变小.该模型可获得量化的数据,为器件研究设计提供有价值的参考.     

(101)面生长双轴应变Si带边模型

采用结合形变势理论的k·p微扰法建立了(101)面弛豫Si1-xGex衬底上生长的双轴应变Si的带边模型. 结果表明：［001］, ［001］,［100］及［100］方向能谷构成了该应变Si的导带带边,其能量值随Ge组分的增加而增加;导带劈裂能与Ge组分成正比例线性关系;价带三个带边能级都随Ge组分的增加而增加,而且Ge组分越高价带带边劈裂能值越大;禁带宽度随着Ge组分的增加而变小. 该模型可获得量化的数据,为器件研究设计提供有价值的参考.     

应变Si1-xGex/Si Δi能谷附近色散关系的KP理论推导

基于对称性分析,应用KP微扰理论确定了应变Si1-xGex（0≤x＜0．45）／（001）,（111）,（101）Si的△^能谷附近的色散关系．结果证明：应变Sil一,Ge,中的△^i能级大小不同于弛豫Si1-xGex的△1能级,而二者的横向、纵向有效质量（m1^＊,mt^＊）相同．△^i和△1能级之差由形变势理论确定．最后,描述了双轴应变下外延层材料的导带带边特征．     

绝缘层上单轴应变硅的应力计算与分析

为了研究晶圆级绝缘体上单轴应变硅的应力分布与应力变化趋势,首先利用绝缘体上硅晶圆在机械弯曲状态下退火的工艺,成功制作了绝缘层上单轴应变硅晶圆,其优点是工艺简单、成本低、应变量高．应用ANSYS仿真软件,重点对不同弯曲半径、不同晶向的机械致绝缘层上单轴应变硅晶圆的应力情况进行了模拟计算．模拟结果表明,应力随弯曲半径的减小而显著增加,且沿弯曲方向的应力最大,适于作为应变互补金属氧化半导体器件的沟道方向,但应力分布的均匀性会随弯曲半径的减小而略有下降．最后利用光纤光栅法对制备的绝缘层上单轴应变硅晶圆的应力分布进行了测量,其结果与ANSYS模拟结果吻合,证明了ANSYS模拟分析的准确性．     

UV/UHV/CVD生长应变Si1-xGex层

应用紫外光化学气相淀积技术在450和480℃超高真空的背景下在Si衬底上分别生长出应变Si1-xGx和Si材料.在此低温下,有效地控制了衬底中的杂质外扩以及界面的不清晰.X射线分析结果表明Si1-xGex材料结晶状况良好,二次离子质谱分析结果表明多层Si1-xGex/Si材料界面陡峭,说明该技术能够生长出高质量的应变Si1-x-Gex/Si材料.     

Si-SiGe材料三维CMOS集成电路技术研究

根据SiGe材料的物理特性,提出了一种新有源层材料的三维CMOS集成电路.该三维CMOS集成电路前序有源层仍采用Si材料,制作nMOS器件;后序有源层则采用SiGe材料,以制作pMOS器件.这样,电路的本征性能将由Si nMOS决定.使用MEDICI软件对Si-SiGe材料三维CMOS器件及Si-SiGe三维CMOS反相器的电学特性分别进行了模拟分析.模拟结果表明,与Si-Si三维CMOS结构相比,文中提出的Si-SiGe材料三维CMOS集成电路结构具有明显的速度优势.     

四探针法测量应变Si1-xGex掺杂浓度

在对Si_1-xGe_x材料多子迁移率模型分析基础上,建立了Si_1-xGe_x材料电阻率与其Ge组分、掺杂浓度关系的曲线图谱. 经过对半导体材料掺杂浓度各种表征技术的分析和实验研究,提出了采用四探针法表征Si_1-xGe_x材料掺杂浓度的技术.该表征技术与Si材料掺杂浓度的在线检测技术相容,且更加简捷. 通过实验及对Si_1-xGe_x材料样品掺杂浓度的现代理化分析验证了其可行性.