GaN HFET中的能带峰势垒和跨导崩塌北大核心

考虑大沟道电流下外沟道局域电子气慢输运行为破坏沟道电中性,诱生空间电荷导致的能带峰势垒,提出了新的跨导崩塌模型。详细计算了不同栅压和不同沟道电流密度、即不同空间电荷密度下的场效应管能带。引入新的能带峰势垒和沟道电子跨越势垒的动态模型,解释了沟道打开过程中源电阻增大、沟道电子平均速度下降、大沟道电流下跨导下降等各类跨导崩塌行为,解释了场效应管沟道电子速度远低于异质结材料的缘由。运用沟道打开时的异质结充电和大沟道电流激励下空间电荷触发的能带峰势垒模型解释了跨导钟形曲线上升段中的电流崩塌和下降段中的跨导崩塌。深入研究了陷阱和局域电子气的相互作用,解释了可靠性加速寿命试验中的跨导曲线变化。沟道夹断的强负栅压应力产生内沟道逆压电缺陷,减弱栅电压对内沟道电子气的控制和沟道打开时跨导的上升斜率。沟道打开后的大电流应力使局域电子气与晶格碰撞产生热电子缺陷和空间电荷,抬高能带峰势垒引发外沟道堵塞,降低沟道电流,导致阈值电压正移。这一研究证明在场效应管直流和射频工作中的器件性能退化都是由陷阱同局域电子气相互作用产生的,开创了优化设计异质结能带来提高场效应管可靠性的新途径。最后讨论大沟道电流下能带峰势垒引发的外沟道堵塞和跨导崩塌在场效应管研发中的重要作用,提出了在空间电荷区上方设置专用的异质结鳍来平衡内、外沟道能带,解开场效应管中的电流崩塌、跨导崩塌、线性、器件性能退化及3 mm高频工作等难点。     

一种具有辅助耗尽效应的BiCMOS NJFET

基于BiCMOS工艺,提出了一种N沟道结型场效应晶体管(NJFET)。该NJFET通过在MOS管的栅极与漏极之间的N阱层上注入P型杂质,形成P型底部埋层(P-BOT)层。利用P-BOT层的辅助耗尽效应来避免NJFET过早横向击穿,达到提高NJFET源-漏击穿电压的目的。采用Sentaurus TCAD软件对该BiCMOS NJFET的击穿电压进行仿真。结果表明,该NJFET的击穿电压达104 V,在相同N阱掺杂浓度下,比传统NJFET提高了57.6%。     

TFT-LCD器件Al电极TFT特性研究

本文对Mo/Al/Mo作为TFT-LCD器件源/漏极的TFT特性进行了研究。与单层Mo相比,存在沟道界面粗糙,I_(off)偏大问题,通过优化膜层结构,改善界面状态,得到了平整的沟道界面和良好的TFT特性。增加Bottom Mo的厚度,可以有效减少Al的渗透,防止Al-Si化合物的形成,得到界面平整的沟道;N~+刻蚀后SF6处理对特性影响不大,增加刻蚀时间可以使I_(on)和I_(off)同时降低;PVX沉积前处理气体N_2+NH_3与H_2区别不大,都可以减少沟道缺陷,而增加H_2处理时间会增强等离子的轰击作用,减少了沟道表面Al-Si化合物,但处理时间过长可能会使沟道缺陷增加;采用bottom Mo加厚,N~+刻蚀以及PVX沉积前处理等最优条件,可以得到沟道界面良好,TFT特性与单层Mo相当的TFT器件。     

3000V 10A 4H-SiC结型场效应晶体管的设计与制造

介绍了一种常开型高压4H-SiC JFET的仿真与制造工艺。通过仿真对器件结构和加工工艺进行优化,指导下一步的工艺改进。在N+型4H-SiC衬底上生长掺杂浓度(ND)为1.0×1015 cm-3,厚度为50μm的N-外延层,并采用本实验室开发的SiC JFET工艺进行了器件工艺加工。通过测试,当栅极偏压VG=-6V时,研制的SiC JFET可以阻断3 000V电压;当栅极偏压VG=7V、漏极电压VD=3V时,正向漏极电流大于10A,对应的电流密度为100A/cm2。     

MOS场引晶体管双极理论和实验

提出场引晶体管双极理论.替代已55年久,1952 Shockley发明单极理论.解释近来双栅纳米硅MOS晶体管实验特性--两条电子和两条空穴表面沟道,同时并存.理算晶体管输出特性和转移特性,包括实用硅基及栅氧化层厚度.理算比较最近报道实验,利用硅FinFET,含(金属/硅)和(p/n)结,源和漏接触.实验支持双极理论.建议采用单管,实现CMOS倒相电路和SRAM存储电路.     

PDSOI nMOSFETs关态击穿特性

分别采用不同的背栅沟道注入剂量制成了部分耗尽绝缘体上硅浮体和H型栅体接触n型沟道器件.对这些器件的关态击穿特性进行了研究.当背栅沟道注入剂量从1.0×1013增加到1.3×1013cm-2,浮体n型沟道器件关态击穿电压由5.2升高到6.7V,而H型栅体接触n型沟道器件关态击穿电压从11.9降低到9V.通过测量寄生双极晶体管静态增益和漏体pn结击穿电压,对部分耗尽绝缘体上硅浮体和H型栅体接触n型沟道器件的击穿特性进行了定性解释和分析.     

ROS管—一种新型半导体器件

本文讨论了该器件的设计理论,描述了它的结构,典型曲线及参数。     

TFT AMLCD像素矩阵电路中栅延迟的模拟研究

建立了ａ－ＳｉＴＦＴＡＭＬＣＤ的等效电路模型,综合考虑栅信号线电阻、栅与源信号线的交叠电容以及ＴＦＴ导电沟道电容构成的ＲＣ（ＲｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙＣａｐａｃｉｔａｎｃｅ）常数,模拟计算了栅信号延迟对液晶显示屏尺寸、显示分辨率及栅信号电极材料的依赖关系,为实现器件优化设计提供参考。     

Depth Dependence of Tetragonal Distortion of a ZnO/Mg0.1Zn0.90/ZnO Heterostructure Studied by Rutherford Backscattering/Channeling

Rutherford backscattering and channeling are used to characterize the structure of a ZnO/Mg0.1Zn0.90/ZnO heterostructare grown on a sapphire （0001） substrate by rf plasma-assisted molecular beam epitaxy. The results show that the Mg0.1Zn0.90 layer has the same hexagonal wurtzite structure as the underlying ZnO layer, and the heterostructure has a good crystalline quality with xmin = 5%, which is the ratio of the backscattering yields of aligned and random spectra in the near-surface region. Using the channeling angular scan around an off-normal （1213） axis in the {1010} plane of both ZnO and MgZnO layer, the tetragonal distortion εT, which is caused by the elastic strain in the epilayer, is determined. The depth dependence of εT is obtained by using this technique. It can clearly be seen that the elastic strain rapidly decreases with the increase in thickness of the ZnO film in the early growth stage and becomes slightly larger in the region of the Mg0.1Zn0.9O layer.