电子辐照对SiC功率MOSFET器件动态特性的影响机理

针对SiC功率场效应晶体管在太空、核工业等高能粒子辐照环境下应用时的老化失效问题,以1 200 V SiC MOSFET器件为对象,研究了电子辐照对SiC MOSFET器件动态特性影响及机理。在10 MeV电子束下对SiC MOSFET器件进行200 kGy剂量的辐照;然后,采用双脉冲测试电路对SiC MOSFET器件进行开关测试,并提取开关速度以及开关瞬态能量损耗等参数;接着对器件进行静态特性测试得到器件的阈值电压、栅极电阻、寄生电容等参数;最后,对比辐照与未辐照器件动态和静态特性参数变化分析电子辐照对SiC MOSFET器件动态特性影响机理。分析结果表明：在漏极电压800 V、漏极电流15 A、栅极外接电阻200Ω的测试条件下,辐照后器件开启延迟时间减小11.6 ns,开启瞬态能量损耗减小0.18μJ,关断延迟时间增大48.4 ns,关断瞬态能量损耗增大0.11μJ。结合器件静态特性参数分析发现：辐照后氧化层中正固定电荷增加7.14×10¹¹ cm^-2,器件阈值电压减小1.5 V;电子辐照在氧化层中电离产生电子空穴对,氧化层陷阱捕获空穴形...     

电子辐照直拉硅退火后辐照施主行为的研究

利用多种实验手段对电子辐照直拉硅退火过程中辐照缺陷的施主效应进行了研究,同时探讨了不同辐照剂量、初始氧含量以及预处理对辐照施主形成的影响．实验结果表明,电子辐照直拉硅后其电阻率迅速增加,低温退火即可恢复真实值;辐照施主是氧施主一缺陷的复合体,其激活温度在750℃左右,低温预处理有助于辐照施主的异质形核．     

电子辐照NTD硅的少数载流子寿命

本文对电子辐照ＮＴＤ硅中少数戴流子寿命τ的测量结果进行了分析，     

γ射线辐照对BJT硅器件参数的影响

研究了３种不同类型的ＢＪＴ硅晶体器件，经γ射线辐照，理化处理后，其反向截止电流，反向击穿电压，饱和压降，静态电流放大系数等电学参数的变化规律。     

硅二极管脉冲中子辐照效应的研究

对加固Ｐ＾＋ｎｎ＾＋高压整流二极管进行了脉冲中子辐照和热中子辐照。ＤＬＴＳ测量表明，脉冲中子辐照（Φｎ＝８．６×１０＾１３ｎ／ｃｍ＾２）在硅中引入的缺陷主要是双空位Ｅ４和Ｅ２缺陷，氧空位和双空位Ｅ２（Ｖ＾＝２）缺陷强度很低。氧空位密度的降低可归因于辐照缺陷的衰减和再构。脉冲中子辐照引起Ｆｒｅｎｋｅｌ对成份的增加，增加的空位密度致使复杂络合物，例如（Ｏ＋Ｖ２）或（Ｏ＋Ｖ３）缺陷的有效产生。实验结果还     

定量分析功率器件GAT的栅屏蔽效应

建立了 Ｇ Ａ Ｔ 器件集电结耗尽层电位分布和电场分布的二维解析模型,定量研究了 Ｇ Ａ Ｔ 的栅屏蔽效应的解析表达式并借助计算机对栅屏蔽效应给以证实．该模型可供优化设计双极型高频、高压、低饱和压降功率器件参考．     

NTD硅电子辐照缺陷的等时退火特性

本文研究了ＮＴＤ硅，经电子辐照缺陷的等时退火特必最五个缺陷能级，结果表明其中Ｅ３和Ｅ４级有比它三个能级的热稳定性更好。     

面向高性能GaN基功率电子的器件物理研究

氮化镓(GaN)功率电子器件具有高击穿电压、高工作频率、高电流输出能力以及耐高温等优点,有望成为下一代高效电源管理系统芯片的最佳候选之一.本文从界面态起源、极化能带工程以及可靠性机理等角度分析了GaN基功率电子器件所面临的器件物理挑战,包括栅极阈值不稳定性、高压动态导通电阻退化、高阈值栅技术和栅介质长期可靠性等关键科学问题和技术瓶颈.分析指出(Al)GaN表面的无序氧化可能是GaN基器件表/界面态的主要来源,并有针对性地介绍了界面氮化插入层、极性等离子增强原子层沉积AlN薄膜(Plasma-Enhanced Atomic Layer Deposited AlN,PEALD-AlN)钝化、F离子注入与高温栅槽刻蚀增强型技术,以及低压化学气相沉积SiNx(Low-Pressure Chemical Vapor Deposited SiNx,LPCVD-SiNx)和O3-Al2O3高绝缘栅介质等提高GaN基增强型器件性能的新型工艺技术.系统分析了国际有关高性能GaN功率电子器件研究的最新进展,及未来面临的机遇和挑战.     

硅二极菅脉冲中子辐照效应的研究

对加固Ｐ＋ｎｎ＋高压整流二极营进行了脉冲中子辐照和热中子辐照。ＤＬＴＳ测量表明，脉冲中子辐照（Φｎ＝８．６×１０１３ｎ／ｃｍ２）在硅中引入的缺陷主要是双空位Ｅ４和Ｅ３缺陷，氧空位和双空位缺陷强度很低。氧空位密度的降低可归因于辐照缺陷的衰减和再构。脉冲中子辐照引起Ｆｒｅｎｋｅｌ对成份的增加，增加的空位密度致使复杂络合物，例如（Ｏ十Ｖ２）或（Ｏ十Ｖ３）缺陷的有效产生。实验结果还表明，该类器件具有良好的耐辐照特性。文中还对退火特性进行了讨论。退火使氧空位和双空位Ｅ２增加，这可能是Ｖ２Ｏ、Ｖ３Ｏ分解所致。     

新型功率开关器件IGCT及其应用

介绍了IGCT的结构、特点、性能及参数,给出了IGCT在ACS 1000变频器逆变器及保护中应用实例。由于IGCT兼容了GTO和IGBT的优点,IGCT特别适用于中高压大功率变频器及大容量快速保护系统中。     

浅谈硅单晶的电阻率对硅功率器件温度特性的影响

本文阐述了硅单晶电阻率对硅功率器件温度特性的影响，指出了如何根据硅功率器的额定结温和反向不重复峰值电压两项指标正确、恰当选取硅单晶的电阻率，这对硅功率器件的设计，特别是对高温硅功率器件的设计是有重要意义的。     

硅一体化薄膜微电极器件及其应用

提出用发展中的硅微机械加工技术设计制作硅一体化薄膜微电极器件，这类微电化学器件具有微电极所特有的全部优点，而且由于结构上的一体化，便于器件整体的微型化和集成化，试用薄膜微电极器件电流法常温直接检测ＣＯ２气体，取得了满意的结果，设想通过器件三维构型设计的改进和完善，器件工作的长期稳定性可望进一步提高。     

利用硅横向压阻效应的压力敏感器件

随着半导体微电子学的发展和计算机的广泛应用,传感器也向着半导体化的方向发展.硅压阻式压力传感器是半导体传感器中历史较久的一种,近年来更向着小型化和集成化的方向发展.但目前的硅压力传感器的核心部分都是由制作在硅薄膜上的四个力敏电阻组成的力敏全桥构成的.图1是它的电路和结构示意图.在无应力时,四个电阻     

VDMOS功率器件用200mm硅外延片工艺研究

200 mm尺寸的硅外延片是制备VDMOS功率器件的关键材料,其均匀性、结晶质量等材料技术指标与器件耐压、正向导通特性等电学性能密切相关,因此对大尺寸外延层的参数控制水平提出了严格要求。但由于反应区域面积较大、涉及反应因素条件较多,传统外延工艺下边缘参数偏离目标值5%～10%,无法满足器件要求,各项工艺条件的配合度成为亟待解决的技术问题。通过外延系统流场和热场的优化,可将外延片内的厚度和电阻率不均匀性控制在3%以内,并且结晶质量良好,实现了高质量200 mm硅外延片的生长。     

电子辐照高阻NTD硅中缺陷的退火特性

本文研究了高阻（８０－１１０Ω．ｃｍ）ＮＴＤ－ＦＺ－Ｓｉ－Ｐ＾＋ｎ结中经电子辐照缺陷态在真空条件下的等时,等温退火特性,获得了５个缺陷能级,结果表明其中,Ｅ３,Ｅ４,能级是主要的复合中心。     

电子辐照硅的缺陷退火特性及少子寿命控制

本文研究电子辐照硅p~+-n结的缺陷退火特性及少子寿命控制.在双空位的退火过程中存在两种退火机理,分别在较低温度下及在较高温区内起主要作用.得出缺陷E_3的激活能为1.7eV,频率因子为2.8×10~9S~(-1).控制少子寿命的中心是双空位及E_3.     

热处理对电子辐照硅中多稳态缺陷的影响

利用深能级瞬态谱（ＤＬＴＳ）对电子辐照区熔硅中多稳态缺陷进行研究的结果表明，经２ｈ１０００℃温度退火后，观测到在Ｅｃ－０．４４ｅＶ能级中的多稳组态由４０％减少到１０％左右。这一实验结果为稳态缺陷不是Ｐｓ－Ｃｉ结构，而是Ｅ中心自身在晶场应力下显示稳态特性的设相提供了有说服力的证明。     

电子辐照对N~ /P硅太阳电池性能的影响

本文研究N~ /p硅常规电池受不同能量与不同剂量高能电子辐照前、后性能参数的变化.实验与计算结果一致说明短流电流(I_(sc)),开路电压(V_(oc)),光电转换效率(η)随电子辐照能量与剂量的增加而下降.由电池的内部参数S_F/D_p,L_p,L_m等具体数值的改变,表明电池的前表面复合速度(S_F)增大,N~ 区及P区内少子扩散长度L_p与L_n变短,在1MeV、10~(16)e/cm~2的高能电子辐照后,基区中L_n下降到原来的2.5％,这是导致电池性能下降的主要原因.     

有机电致发光器件及其发光机理

有机电致发光器件是近年来国际上研究的一个热点,发展非常迅速.文章概述了有机电致发光(EL)器件的材料与结构,特别对其发光机理进行了详细介绍,展望了器件未来的发展趋势.     

单电子输运器件及其研究进展

单电子输运器件是指能在基本电荷层次上控制电子输运的器件.器件在周期时钟信号的作用下,每个周期有n个(通常是一个)电子从源端搬运到漏端,产生量子化电流.单电子输运器件在量子计量和量子信息处理领域存在广泛的应用前景.为此,人们在实验和理论方面做了大量研究工作,力求研制出高精度(10~(-8))、大电流(nA量级)的单电子输运器件,真正达到应用要求.主要从实验研究的角度介绍近20年来单电子输运器件的研究进展,描述各种单电子输运器件的工作原理和实验结果.