γ射线总剂量辐照效应对应变Si p型金属氧化物半导体场效应晶体管阈值电压与跨导的影响研究

分析了双轴应变Si p型金属氧化物半导体场效应晶体管(PMOSFET)在γ射线辐照下载流子的微观输运过程,揭示了γ射线的作用机理及器件电学特性随辐照总剂量的演化规律,建立了总剂量辐照条件下的双轴应变Si PMOSFET阈值电压与跨导等电学特性模型,并对其进行了模拟仿真.由仿真结果可知,阈值电压的绝对值会随着辐照总剂量的积累而增加,辐照总剂量较低时阈值电压的变化与总剂量基本呈线性关系,高剂量时趋于饱和;辐照产生的陷阱电荷增加了沟道区载流子之间的碰撞概率,导致了沟道载流子迁移率的退化以及跨导的降低.在此基础上,进行实验验证,测试结果表明实验数据与仿真结果基本相符,为双轴应变Si PMOSFET辐照可靠性的研究和应变集成电路的应用与推广提供了理论依据和实践基础.     

多晶SiGe栅量子阱pMOSFET阈值电压模型

本文基于多晶SiGe栅量子阱SiGe pMOSFET器件物理,考虑沟道反型时自由载流子对器件纵向电势的影响,通过求解泊松方程,建立了p+多晶SiGe栅量子阱沟道pMOS阈值电压和表面寄生沟道开启电压模型.应用MATLAB对该器件模型进行了数值分析,讨论了多晶Si_1-yGe_y栅Ge组分、Si_1-xGe_x量子阱沟道Ge组分、栅氧化层厚度、Si帽层厚度、沟道区掺杂浓度和 关键词： 多晶SiGe栅 寄生沟道 量子阱沟道 阈值电压     

Enhancement-mode A1GaN/GaN high electronic mobility transistors with thin barrier＊

An enhancement-mode （E-mode） A1GaN/GaN high electron mobility transistor （HEMTs） was fabricated with 15-nm A1GaN barrier layer. E-mode operation was achieved by using fluorine plasma treatment and post-gate rapid thermal annealing. The thin barrier depletion-HEMTs with a threshold voltage typically around -1.7 V, which is higher than that of the 22-nm barrier depletion-mode HEMTs （-3.5 V）. Therefore, the thin barrier is emerging as an excellent candidate to realize the enhancement-mode operation. With 0.6-tim gate length, the devices treated by fluorine plasma for 150-W RF power at 150 s exhibited a threshold voltage of 1.3 V. The maximum drain current and maximum transconductance are 300 mA/mm, and 177 mS/ram, respectively. Compared with the 22-nm barrier E-mode devices, VT of the thin barrier HEMTs is much more stable under the gate step-stress,     

界面态电荷对6H碳化硅N沟MOSFET阈值电压和跨导的影响

针对界面态密度在禁带中的不均匀分布,并且考虑到碳化硅材料中杂质的不完全离化,分析了界面态电荷对N沟6H碳化硅MOSFET阈值电压和跨导的影响.结果显示界面态密度的不均匀分布不仅使阈值电压增大,而且还会导致器件跨导变低,它是影响SiCMOSFET特性的一个重要因素 关键词： 碳化硅 界面态 阈值电压 跨导     

埋氧层注氮工艺对部分耗尽SOI nMOSFET特性的影响

研究了埋氧层中注氮后对制作出的部分耗尽SOInMOSFET的特性产生的影响.实验发现，与不注氮的SIMOX基片相比，由注氮SIMON基片制作的nMOSFET的电子迁移率降低了.且由最低注入剂量的SIMON基片制作的器件具有最低的迁移率.随注入剂量的增加，迁移率略有上升，并趋于饱和.分析认为，电子迁移率的降低是由于Si/SiO2界面的不平整造成的.实验还发现，随氮注入剂量的提高，nMOSFET的阈值电压往负向漂移.但是，对应最低注入剂量的器件阈值电压却大于用SIMOX基片制作出的器件.固定氧化物正电荷及界面陷阱密度的大小和分布的变化可能是导致阈值电压变化的主要因素.另外发现，用注氮基片制作出的部分耗尽SOInMOSFET的kink效应明显弱于用不注氮的SIMOX基片制作的器件. 关键词： SOI nMOSFET 氮注入 电子迁移率 阈值电压     

n-型有机半导体插入层提高p-型并五苯薄膜晶体管性能

在金电极和p-型并五苯有源层之间插入n-型有机半导体层显著提高了并五苯薄膜场效应晶体管的性能。在插入2 nm厚的N,N-bis（2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-pentadecafluorooctyl） -1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic diimide（NTCDI^-C8F）和N,N’-dioctyl-3,4,9,10-perylenedicarboximide （PTCDI^-C8）层后,器件的阈值电压由-19.4 V显著降低到-1.8和-8.7 V、迁移率提高了约2倍、电流开关比保持在10⁵~10⁶。这为通过简单地在电极和有机半导体有源层之间引入其他有机半导体薄层的方法来构建具有低阈值电压和高迁移率特征的有机薄膜场效应晶体管器件提供思路。     

考虑量子效应的短沟道MOSFET二维阈值电压模型

通过数值方法求解泊松方程和薛定谔方程的自洽解，提出了考虑量子效应时不同于经典理论的阈值条件，并得出了精确的一维阈值电压模型，模拟结果与实验十分符合.在此基础上，基于准二维泊松方程，通过考虑短沟道效应和量子效应，建立了较为精确的适合于小尺寸MOSFET的量子修正阈值电压模型,模型同样适用于(超)深亚微米高k栅介质MOSFET电特性的模拟和结构参数的设计. 关键词： 阈值电压 量子效应 短沟道效应 高k栅介质     

4H-SiC n-MOSFET的高温特性分析

通过考虑迁移率和阈值电压随温度的变化关系，模拟分析了4H-SiC n-MOSFET高温下的电学 特性，模拟结果与实验有较好的符合.并进一步讨论了主要结构参数和工艺参数对高温电特 性的影响及其最佳取值. 关键词： n-MOSFET 4H-SiC 迁移率 阈值电压     

高κ介质异质栅全耗尽SOI MOSFET二维解析模型

为了研究高介电常数(高κ)栅介质材料异质栅中绝缘衬底上的硅和金属-氧化物-硅场效应晶体管的短沟道效应,为新结构器件建立了全耗尽条件下表面势和阈值电压的二维解析模型.模型中考虑了各种主要因素的影响,包括不同介电常数材料的J影响,栅金属长度及其功函数变化的影响,不同漏电压对短沟道效应的影响.结果表明,沟道表面势中引入了阶梯分布,因此源端电场较强;同时漏电压引起的电势变化可以被屏蔽,抑制短沟道效应.栅介电常数增大,也可以较好的抑制短沟道效应.解析模型与数值模拟软件ISE所得结果高度吻合.     

应变Si沟道nMOSFET阈值电压模型

在研究分析弛豫SiGe衬底上的应变Si 沟道nMOSFET纵向电势分布的基础上,建立了应变Si nMOSFET阈值电压模型,并利用该模型对不同的器件结构参数进行仿真,获得了阈值电压与SiGe层掺杂浓度和Ge组分的关系、阈值电压偏移量与SiGe层中Ge组分的关系、阈值电压与应变Si层掺杂浓度和厚度的关系. 分析结果表明：阈值电压随SiGe层中Ge组分的提高而降低,随着SiGe层的掺杂浓度的提高而增大;阈值电压随应变Si层的掺杂浓度的提高而增大,随应变Si层厚度增大而增大. 该模型为应变Si 器件阈值电压设计 关键词： 应变硅 阈值电压 电势分布 反型层