PMOSFET低剂量率辐射损伤增强效应研究

为研究PMOSFET的低剂量率辐射损伤增强效应,本文对4007电路中PMOSFET在不同剂量率、不同偏置条件下的辐射响应特性及高剂量率辐照后不同温度下的退火效应进行了讨论。实验结果表明：相比高剂量率,低剂量率辐照时PMOSFET阈值电压漂移更明显,此种PMOSFET具有低剂量率辐射损伤增强效应;高剂量率辐照后进行室温退火时,由于界面陷阱电荷的影响,PMOSFET阈值电压继续负向漂移,退火温度越高,阈值电压回漂越明显;辐照时,零偏置条件下器件阈值电压的漂移较负偏置时的大,认为是最劣偏置。     

应变SiGe沟道PMOSFET亚阈值特性模拟

通过简化的模型,对应变SiGe沟道PMOSFET及Si PMOSFET的亚阈值特性作出了简单的理论分析,然后用二维模拟器Medici进行了模拟和对比;研究了截止电流和亚阈值斜率随SiGe PMOSFET垂直结构参数的变化关系。模拟结果同理论分析符合一致,表明应变SiGe沟道PMOSFET的亚阈值特性比Si PMOSFET更差,并且对垂直结构参数敏感,在器件设计时值得关注。     

施主型界面态引起槽栅PMOSFET性能退化的特征

基于流体动力学能量输运模型 ,对沟道杂质浓度不同的深亚微米槽栅和平面 PMOSFET中施主型界面态引起的器件特性的退化进行了研究 .研究结果表明同样浓度的界面态密度在槽栅器件中引起的器件特性的漂移远大于平面器件 ,且电子施主界面态密度对器件特性的影响远大于空穴界面态 .特别是沟道杂质浓度不同 ,界面态引起的器件特性的退化不同 .沟道掺杂浓度提高 ,同样的界面态密度造成的漏极特性漂移增大 .     

240 nm Si0.8Ge0.2虚衬底的应变Si沟道PMOSFET

针对应变Si PMOSFET的弛豫SiGe虚拟衬底厚度大的问题(＞1μm),采用了低温Si技术试制出240 nm厚虚衬底的应变Si沟道PMOSFET.器件显示出良好的直流特性,其跨导和空穴迁移率比传统Si器件分别提高了30%和50%.器件性能可与采用1 μm以上SiGe虚衬底的PMOSFET器件相比拟.     

衬底掺杂浓度对深亚微米槽栅PMOSFET特性影响

基于流体动力学能量输运模型，利用二维器件仿真软件MEDICI，对衬底掺杂浓度不同的深亚微米槽栅PMOSFET特性进行了研究，并与相应平面器件的特性进行了对比。研究发现，随着衬底掺杂浓度的提高， 与平面器件相同，槽栅器件的阈值电压提高，漏极驱动能力降低，抗热载流子能力急剧退化；但与平面器件相比，槽栅器件的阈值电压受衬底杂质浓度影响较小；漏极驱动能力及抗热载流子性能随衬底杂质浓度提高的退化则较平面器件小得多。     

DESIGN AND FABRICATION OF Si/SiGe PMOSFETs

Based on theoretical analysis and computer-aided simulation, optimized design prin-ciples for Si/SiGe PMOSFET are given in this paper, which include choice of gate materials, determination of germanium percentage and profile in SiGe channel, optimization of thickness of dioxide and silicon cap layer, and adjustment of threshold voltage.In the light of these principles, a SiGe PMOSFET is designed and fabricated successfully.Measurement indicates that the SiGe PMOSFET‘s(L=2μ同洒45 mS/mm(300K) and 92 mS/mm(77K) ,while that is 33mS/mm (300K) and 39mS/mm (77K) in Si PMOSFET with the same structure.     

深亚微米槽栅PMOSFET几何结构参数对抗热载流子特性的影响

基于流体动力学能量输运模型,利用二维仿真软件Medici对深亚微米槽栅PMOS器件的几何结构参数,如:沟道长度、凹槽拐角、凹槽深度和漏源结深导致的负结深对器件抗热载流子特性的影响进行了研究。并从器件内部物理机理上对研究结果进行了解释。研究发现,在深亚微米和超深亚微米区域,槽栅器件能够很好地抑制热载流子效应,且随着凹槽拐角、负结深的增大,器件的抗热载流子能力增强。这主要是因为这些结构参数影响了电场在槽栅MOS器件的分布和拐角效应,从而影响了载流子的运动并使器件的热载流子效应发生变化。     

P沟MOSFET／FIPOS的γ射线总剂量辐照特性

采用高选择和自终止多孔氧化硅全隔离技术的制备了高质量的ＳＯＩ材料，研究了在该材料上采用２μｍＣＭＯＳ工艺制备的不同沟道长度的Ｐ沟ＭＯＳＦＥＴ的＾６０Ｃｏγ射线总剂量辐照特性，表明经５ｋＧｙ（Ｓｉ）辐照后，器件仍有特性，但阈值电压有较大的漂移，这主要是由栅氧化层中的辐照感生电荷而引起，不同的沟长度ＰＭＯＳＦＥＴ的辐照特性有基本相同，经一段时间室温退火，阈值电压出现回漂。     

一种用于高压PMOSFET驱动器的电压跟随电路

通常PMOSFET栅源电压为-20~20 V,而用于GaN功率放大器的高压PMOSFET驱动器,其工作电压为28~50 V,因此需要一种新型电路结构来保证PMOSFET栅源电压工作在额定范围。设计了一种新型电压跟随电路,采用新型多环路负反馈结构,核心电路主要为电压基准单元、减法器单元、误差放大器单元和采样单元,可产生稳定的跟随电压。该电路具有宽电源电压范围、高输出稳定性以及低温度漂移等特性。基于0.5μm BCD工艺对电路进行流片,测试结果表明,采用该电路的驱动器芯片,其电源电压为15~50 V,输出电压变化量约为0.6 V,在-55~125℃温度范围内,电压漂移量约为0.12 V,满足大多数PMOSFET栅源电压的应用要求。     

采用混合晶向实现PMOSFET迁移率提升了150%

本文提出了一种基于混合晶向硅材料的高性能PMOSFET 器件。采用硅玻键合、化学机械抛光、硅刻蚀和非选择性外延等方法,成功制作了集成有（100）和（110）晶向的混合晶向硅片。基于这种混合晶向材料,成功研制了沟道宽长比为50：8 的PMOSFET器件,器件测试结果表明：制作在（110）晶向上的PMOSFET 器件在低场条件下,电流驱动能力提高了50.7%,最大迁移率增加了150%,是当前见于报道的PMOSFET迁移率提升指标较高的一颗器件。