高温对MOSFET ESD防护器件维持特性的影响

静电放电(electro-static discharge, ESD)防护结构的维持电压是决定器件抗闩锁性能的关键参数,但ESD器件参数的热致变化使得防护器件在高温环境中有闩锁风险.本文研究了ESD防护结构N沟道金属-氧化物-半导体(N-channel metal oxide semiconductor, NMOS)在30—195℃的工作温度下的维持特性.研究基于0.18μm部分耗尽绝缘体上硅工艺下制备的NMOS器件展开.在不同的工作温度下,使用传输线脉冲测试系统测试器件的ESD特性.实验结果表明,随着温度的升高,器件的维持电压降低.通过半导体工艺及器件模拟工具进行二维建模及仿真,提取并分析不同温度下器件的电势、电流密度、静电场、载流子注入浓度等物理参数的分布差异.通过研究以上影响维持电压的关键参数随温度的变化规律,对维持电压温度特性的内在作用机制进行了详细讨论,并提出了改善维持电压温度特性的方法.     

聚丙烯酰胺/水溶性酚醛交联反应机理的模拟

采用密度泛函、分子力学和分子动力学等方法从交联反应热力学、动力学等方面研究了聚丙烯酰胺/水溶性酚醛体系的交联机理. 以丙酰胺(PA)和(2,4,6)-三羟甲基苯酚(THP)为模型化合物, 采用密度泛函方法分别计算了体系中所有可能发生反应的吉布斯自由能和反应能垒. 研究结果表明, PA/THP共缩合与THP自缩合反应在热力学上都具有自发性. 其中, PA/THP邻位共缩合反应的能垒最小, 仅64.54 kJ/mol, 因此该反应的活性最大. 构建了聚丙烯酰胺/THP体系的交联网络模型, 模拟计算得到参予交联反应的-CONH₂为其总量的60%. 对交联产物进行X射线光电子能谱测试, 结果表明, 交联产物中仲胺含量与伯胺含量之比约为1.5∶1, 从而证实了模拟结果.