检索结果-内蒙古大学图书馆

半导体技术 2023年第8期48卷 665-669,675页

作者：汪子寒常永伟高远董晨华魏星薛忠营中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049

叠层绝缘体上硅(SOI)器件通过调节背栅偏压来补偿辐照导致的阈值电压退化,对于长期工作在辐射环境中的叠层SOI器件,热载流子效应也是影响其可靠性的重要因素。因此,采用加速老化的方法研究了叠层SOI NMOSFET在不同背栅偏压下的热载流子... 详细信息

叠层绝缘体上硅(SOI)器件通过调节背栅偏压来补偿辐照导致的阈值电压退化,对于长期工作在辐射环境中的叠层SOI器件,热载流子效应也是影响其可靠性的重要因素。因此,采用加速老化的方法研究了叠层SOI NMOSFET在不同背栅偏压下的热载流子效应。实验结果表明,在负背栅偏压下有更大的碰撞电离,而电应力后阈值电压的退化却随着背栅偏压的减小而减小。通过二维TCAD仿真进一步分析了不同背栅偏压下的热载流子退化机制,仿真结果表明,背栅偏压在改变碰撞电离率的同时也改变了热电子的注入位置,正背栅偏压下会有更多的热电子注入到离前栅中心近的区域,而在负背栅偏压下则是注入到离前栅中心远的区域,从而导致正背栅偏压下的阈值电压退化更严重。

关键词：叠层绝缘体上硅(SOI) 热载流子效应背栅偏压 TCAD仿真界面陷阱电荷

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基于应变锗的金属—半导体—金属光电探测器

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半导体技术 2023年第9期48卷 747-754页

作者：李鸿翔张倩刘冠宇薛忠营上海理工大学材料与化学学院上海200090 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050

通过对锗(Ge)半导体材料进行拉伸应变和n型掺杂,可以提高其电子迁移率和发光性能。将薄膜卷曲技术与微电子加工技术相结合,制备出悬浮的Ge微米带结构,实现了单轴和双轴2种不同的应变状态,并且可以通过调整光刻图案来控制Ge的应变状态和... 详细信息

通过对锗(Ge)半导体材料进行拉伸应变和n型掺杂,可以提高其电子迁移率和发光性能。将薄膜卷曲技术与微电子加工技术相结合,制备出悬浮的Ge微米带结构,实现了单轴和双轴2种不同的应变状态,并且可以通过调整光刻图案来控制Ge的应变状态和大小。利用这一方法,制备出了高性能双轴应变Ge对称型肖特基接触金属-半导体-金属(MSM)光电探测器。经测试,在1 V偏压和入射功率为1 000 nW的863 nm激光下,该探测器具有低至nA量级的暗电流和高达713的电流开/关比。该性能的实现主要是依赖于双轴应变和掺杂对Ge能带的修饰。研究结果展示了应变Ge在光电探测领域的优势,也证明了其在Si兼容光学通信设备中的应用潜力。

关键词：绝缘体上锗(GOI) 应变锗(Ge) 肖特基接触光电探测器金属-半导体-金属(MSM)

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微波退火和快速热退火下钛调制镍与锗锡反应

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物理学报 2021年第11期70卷 248-253页

作者：刘伟平云霞杨俊薛忠营魏星武爱民俞文杰张波上海工程技术大学数理与统计学院上海201620 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050

本文研究了1 nm钛作为插入层的条件下,镍与锗锡合金在不同退火温度下的固相反应,比较了微波退火和快速热退火对镍锗锡化物形成的影响.研究结果表明:在微波退火300℃、快速热退火350℃条件下,可以形成连续平整的镍锗锡薄膜.通过进一步分... 详细信息

本文研究了1 nm钛作为插入层的条件下,镍与锗锡合金在不同退火温度下的固相反应,比较了微波退火和快速热退火对镍锗锡化物形成的影响.研究结果表明:在微波退火300℃、快速热退火350℃条件下,可以形成连续平整的镍锗锡薄膜.通过进一步分析镍锗锡薄膜的元素分布,发现1 nm钛插入层发生"层转移"现象,钛在镍与锗锡合金反应后分布在样品的表面,由"插入层"变为"盖帽层";而锡元素因受到金属钛的调制作用,主要分布在镍锗锡薄膜/锗锡衬底的界面.

关键词：微波退火快速热退火锗锡合金钛插入层

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连续性RESET/SET对相变存储器疲劳特性的影响

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上海交通大学学报 2021年第9期55卷 1134-1141页

作者：吴磊蔡道林陈一峰刘源广闫帅李阳余力谢礼宋志棠中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室纳米技术实验室上海200050 中国科学院大学北京100049

为探究连续性RESET操作和连续性SET操作对相变存储器疲劳特性的影响,基于4 Mbit相变存储器芯片进行了不同RESET-SET次数比的疲劳特性研究,给出了连续RESET和连续SET操作后相变单元阻值分布的变化情况.将RESET-only与SET-only模式下的疲... 详细信息

为探究连续性RESET操作和连续性SET操作对相变存储器疲劳特性的影响,基于4 Mbit相变存储器芯片进行了不同RESET-SET次数比的疲劳特性研究,给出了连续RESET和连续SET操作后相变单元阻值分布的变化情况.将RESET-only与SET-only模式下的疲劳特性与常规疲劳特性进行了对比分析,并对失效原因和修复方法进行了讨论;对比了8种不同RESET-SET次数比下的单元疲劳特性.实验结果表明:连续性RESET操作对相变存储器疲劳特性的影响很小,RESET-only模式下的相变存储器疲劳特性与常规疲劳特性处于同一量级;连续性SET操作会显著降低相变存储器的的疲劳特性,SET-only模式下相变存储器疲劳特性比常规疲劳特性低2个数量级;连续性RESET操作带来的失效无法逆转,而连续性SET操作带来的失效可以通过间隙性施加RESET操作得以修复.

关键词：相变存储器连续性RESET操作连续性SET操作疲劳特性失效改善

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掺钪AlN材料特性及HBAR器件性能研究

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压电与声光 2022年第2期44卷 299-303,309页

作者：朱宇波母志强陈玲丽朱雷李卫民俞文杰中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049 上海集成电路材料研究院上海200050

该文基于掺钪AlN薄膜制备了高次谐波体声波谐振器(HBAR),研究了钪(Sc)掺杂浓度对AlN压电薄膜材料特性及器件性能的影响。研究表明,当掺入Sc的摩尔分数从0增加到25%时,压电应力系数e_(33)增加、刚度C^(D)_(33)下降,导致Al_(1-x)Sc_(x) N... 详细信息

该文基于掺钪AlN薄膜制备了高次谐波体声波谐振器(HBAR),研究了钪(Sc)掺杂浓度对AlN压电薄膜材料特性及器件性能的影响。研究表明,当掺入Sc的摩尔分数从0增加到25%时,压电应力系数e_(33)增加、刚度C^(D)_(33)下降,导致Al_(1-x)Sc_(x) N压电薄膜的机电耦合系数k^(2)_(t)从5.6%提升至15.8%,从而使HBAR器件的有效机电耦合系数(k^(2)_(eff))提升了3倍。同时,当Sc掺杂摩尔分数达25%时,Al_(1-x)Sc_(x) N(x为Sc掺杂摩尔分数)压电薄膜的声速下降13%,声学损耗提高,导致HBAR器件的谐振频率和品质因数降低。

关键词：高次谐波体声波谐振器(HBAR) AlN 压电薄膜掺钪AlN 机电耦合系数

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串联超导量子干涉器件阵列制备与测试分析

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物理学报 2021年第17期70卷 299-304页

作者：梁恬恬张国峰伍文涛倪志王永良应利良伍俊荣亮亮彭炜高波中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院超导电子学卓越创新中心上海200050 中国科学院大学北京100049

串联超导量子干涉器件(superconducting quantum interference device,SQUID)阵列通过增加SQUID数量来达到提升信噪比的目的,即SQUID电压信号随SQUID数目比例增加而总电压噪声正比于SQUID数目的平方根值.本文介绍了利用自主工艺线进行串... 详细信息

串联超导量子干涉器件(superconducting quantum interference device,SQUID)阵列通过增加SQUID数量来达到提升信噪比的目的,即SQUID电压信号随SQUID数目比例增加而总电压噪声正比于SQUID数目的平方根值.本文介绍了利用自主工艺线进行串联SQUID阵列研究的相关研究进展,实现了SQUID数量分别为200和800的阵列集成,测试得到磁通噪声达到0.5μФ_(0)/√Hz和输入电流灵敏度35μA/Ф_(0),等效输入电流噪声达到18pA/√Hz.另外,还给出了阵列参数与集成SQUID数量的关系,验证了设计可靠性和工艺一致性.

关键词：超导量子干涉器件磁通噪声超导制备工艺

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氧化镓异质集成和异质结功率晶体管研究进展

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科学通报 2023年第14期68卷 1741-1752页

作者：韩根全王轶博徐文慧巩贺贺游天桂郝景刚欧欣叶建东张荣郝跃西安电子科技大学微电子学院西安710071 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所测试分析平台苏州215123 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 南京大学电子科学与工程学院南京210023 江苏第三代半导体研究院沈阳材料科学国家研究中心苏州215123

超宽禁带氧化镓(Ga_(2)O_(3))半导体具有临界击穿场强高和可实现大尺寸单晶衬底等优势,在功率电子和微波射频器件方面具有重要的研究价值和广阔的应用前景.尽管Ga_(2)O_(3)材料与器件研究已取得很大进展,但其极低的热导系数和缺少有效的... 详细信息

超宽禁带氧化镓(Ga_(2)O_(3))半导体具有临界击穿场强高和可实现大尺寸单晶衬底等优势,在功率电子和微波射频器件方面具有重要的研究价值和广阔的应用前景.尽管Ga_(2)O_(3)材料与器件研究已取得很大进展,但其极低的热导系数和缺少有效的p型掺杂方法成为限制其复杂器件结构制备和器件性能提升的主要瓶颈.针对上述两大关键瓶颈,本文综述了利用异质材料集成的方法实现高导热衬底Ga_(2)O_(3)异质集成晶体管与基于p型氧化镍/n型氧化镓(p-NiO/n-Ga_(2)O_(3))异质结的Ga_(2)O_(3)功率二极管和超结晶体管的研究进展.采用离子刀智能剥离-键合技术实现的高导热衬底Ga_(2)O_(3)异质集成方案可有效解决其导热问题,碳化硅(SiC)和硅(Si)基Ga_(2)O_(3)异质集成晶体管展现出远优于Ga_(2)O_(3)体材料器件的热相关特性.采用异质外延技术制备的p-NiO/n-Ga_(2)O_(3)功率二极管和超结晶体管均展现出良好的电学特性,p-NiO/n-Ga_(2)O_(3)异质结为Ga_(2)O_(3)双极器件的发展提供了一种可行途径.异质集成和异质结技术可有效地克服Ga_(2)O_(3)本身的关键难点问题,助力高效能、高功率和商业可扩展的Ga_(2)O_(3)微电子系统的实现,推动其实用化进程.

关键词：氧化镓晶体管异质集成氧化镍异质结超结

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高效、偏振不敏感超导纳米线单光子探测器

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物理学报 2021年第18期70卷 346-352页

作者：张文英胡鹏肖游李浩尤立星中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院超导电子学卓越创新中心上海200050 中国科学院大学北京100039 中国科学院空间主动光电技术重点实验室上海200050

超导纳米线单光子探测器(SNSPD)因其优异的综合性能被广泛应用于量子通信等众多领域,然而其独特的线性结构会导致SNSPD的探测效率对入射光的偏振态具有依赖性,从而限制了SNSPD在非常规光纤链路或其他非相干光探测环境中的应用.本文基于... 详细信息

超导纳米线单光子探测器(SNSPD)因其优异的综合性能被广泛应用于量子通信等众多领域,然而其独特的线性结构会导致SNSPD的探测效率对入射光的偏振态具有依赖性,从而限制了SNSPD在非常规光纤链路或其他非相干光探测环境中的应用.本文基于传统的回形纳米线结构设计制备了一种新型偏振不敏感SNSPD,在纳米线周围引入一层高折射率Si薄膜作为介质补偿层来提高纳米线对垂直偏振态入射光的吸收效率,并将补偿层的上表面设计为光栅结构以减小不同波长下纳米线对不同偏振态入射光的吸收差异从而实现在特定波长范围内的偏振不敏感.除此之外,还采用介质镜和双层纳米线结构来提高器件的光吸收效率,测试结果表明该器件在1605 nm波长处最大探测效率为87%,对应的偏振消光比为1.06.该工作为未来实现高探测效率的偏振不敏感SNSPD提供了参考依据.

关键词：超导纳米线单光子探测器探测效率偏振不敏感

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含亚氨基抑制剂分子对钴电沉积的影响

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半导体技术 2023年第10期48卷 911-918页

作者：贺宇吴挺俊朱雷李鑫李卫民俞文杰上海理工大学材料与化学学院上海200093 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 上海集成电路材料研究院有限公司上海201899

金属钴的电阻率较低,是芯片制造先进工艺节点的关键互连材料。电沉积具有自下而上的生长特点,是优异的钴沉积工艺。为达到理想的钴电沉积的效果,必须了解电化学反应机理以及电流密度和抑制剂对该机理的影响。通过恒电流电沉积法,在硫酸... 详细信息

金属钴的电阻率较低,是芯片制造先进工艺节点的关键互连材料。电沉积具有自下而上的生长特点,是优异的钴沉积工艺。为达到理想的钴电沉积的效果,必须了解电化学反应机理以及电流密度和抑制剂对该机理的影响。通过恒电流电沉积法,在硫酸钴-硼酸体系中,研究了不同电流密度对电沉积得到的钴薄膜形貌、晶体结构、电阻率等的影响。并且分析了含亚氨基抑制剂分子苯并咪唑(BZI)和2-巯基苯并咪唑(MBI)对钴电化学反应的抑制作用,探究其对钴薄膜形貌、晶粒尺寸和电阻率的影响。结果表明,无抑制剂时,钴晶粒以Co(002)为主;BZI的抑制能力强于MBI;由于BZI的抑制能力过强,无法沉积完整的钴薄膜;抑制剂MBI的加入会增强钴薄膜晶体的(101)晶面的取向。

关键词：钴电沉积晶体结构电阻率抑制剂苯并咪唑(BZI) 2-巯基苯并咪唑(MBI)

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石墨烯中选择性增强Kane-Mele型自旋-轨道相互作用

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物理学报 2022年第6期71卷 257-263页

作者：白占斌王锐周亚洲吴天如葛建雷李晶秦宇远费付聪曹路王学锋王欣然张帅孙力玲宋友宋凤麒南京大学物理学院固体微结构国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心南京210093 中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心北京100190 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 南京大学化学化工学院配位化学国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心南京210093 南京大学电子科学与工程学院固体微结构国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心南京210093

增强石墨烯中的自旋-轨道相互作用可能实现无耗散的量子自旋霍尔器件,这需要在石墨烯样品中引入独特的Kane-Mele型自旋-轨道相互作用,并保持较高的迁移率.然而,对石墨烯的外在修饰往往会引入“外禀型”Rashba自旋-轨道相互作用,会破坏... 详细信息

增强石墨烯中的自旋-轨道相互作用可能实现无耗散的量子自旋霍尔器件,这需要在石墨烯样品中引入独特的Kane-Mele型自旋-轨道相互作用,并保持较高的迁移率.然而,对石墨烯的外在修饰往往会引入“外禀型”Rashba自旋-轨道相互作用,会破坏可能存在的拓扑态,并带来一定程度的杂质散射,降低样品迁移率.在石墨烯表面修饰EDTA-Dy分子后,载流子迁移率得到了提高,并且可以看到显著的量子霍尔电导平台.其弱局域化效应相比被修饰之前得到了抑制,这意味石墨烯中可能引入了内禀的Kane-Mele型自旋-轨道相互作用,增强了Elliot-Yafet型电子自旋弛豫机制.进一步通过矢量磁体磁阻测量,发现该分子覆盖在石墨烯上后造成了石墨烯微弱的涟漪,这种涟漪引起的弯曲声子效应模拟了Kane-Mele型自旋-轨道相互作用.

关键词：石墨烯自旋-轨道相互作用弯曲声子弱局域化

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