检索结果-内蒙古大学图书馆

红外与激光工程 2022年第3期51卷 71-78页

作者：刘雨菲李欣雨王书晓岳文成蔡艳余明斌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 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 上海微技术工业研究院上海201800

作为中红外波段中最接近O波段和C波段的波段,2μm波段区域逐渐引起人们的广泛关注。主要对2μm波段的马赫-增德尔型调制器进行优化设计和仿真,根据2μm波长下光模场分布的特点,选用具有340 nm厚度顶层硅的SOI衬底,结合实际工艺中240 nm... 详细信息

作为中红外波段中最接近O波段和C波段的波段,2μm波段区域逐渐引起人们的广泛关注。主要对2μm波段的马赫-增德尔型调制器进行优化设计和仿真,根据2μm波长下光模场分布的特点,选用具有340 nm厚度顶层硅的SOI衬底,结合实际工艺中240 nm硅刻蚀深度,得到宽度为600 nm以及平板层厚度为100 nm的最优脊波导结构。通过优化掺杂浓度和掺杂区位置获得综合性能最优的调制器器件,在4 V反向偏压下器件光损耗为5.17 dB/cm,调制效率为2.86 V·cm,静态消光比为23.8 dB,3dB EO带宽为27.1 GHz。同时,与220 nm厚度顶层硅器件相比较,器件的综合性能更为优越。研究内容为后续器件实际制作提供了依据,也为后续2μm波段光收发集成模块所需调制器设计提供了新的方向。

关键词：硅基光电子学中红外波段调制器

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叠层SOI MOSFET不同背栅偏压下的热载流子效应

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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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一种基于微机电系统的具有三明治结构的开关型气动微阀

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分析化学 2025年第05期 758-764页

作者：马少杰李文博祝雨晨李之睿赵斌冯飞中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室中国科学院大学材料科学与光电工程中心

基于微机电系统（Micro-electro-mechanical system, MEMS）技术设计并制备了一种具有三明治（玻璃-硅-玻璃）结构的开关型气动微阀。此微阀的进出口沟道、控制气体微腔及入口分别由硅衬底和绝缘衬底上的硅（SOI）制成，使用Si–Si键合... 详细信息

基于微机电系统（Micro-electro-mechanical system, MEMS）技术设计并制备了一种具有三明治（玻璃-硅-玻璃）结构的开关型气动微阀。此微阀的进出口沟道、控制气体微腔及入口分别由硅衬底和绝缘衬底上的硅（SOI）制成，使用Si–Si键合和阳极键合技术实现密封。微阀以SOI中一个10μm厚顶层单晶硅薄膜为形变薄膜，通过改变施加在单晶硅薄膜上的控制气体气压使薄膜形变，实现微阀的流量控制和开关功能。与聚合物薄膜相比，单晶硅薄膜耐高温，避免了制备过程中高温导致的薄膜形变。此微阀还具有死体积小、易与其它硅基气相色谱芯片集成的优点。测试结果表明，此微阀实现了流量控制及开关功能，且重复性好。

关键词：气相色谱开关型气动微阀流量控制微机电系统

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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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采用Ga(In,As)P异变缓冲层的GaP/Si衬底上InAs量子阱

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红外与毫米波学报 2022年第1期41卷 253-261页

作者：黄卫国顾溢金宇航刘博文龚谦黄华王庶民马英杰张永刚中国科学院上海微系统与信息技术研究所太赫兹技术重点实验室上海200050 中国科学院上海技术物理研究所传感技术联合国家重点实验室上海200083 中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与器件重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049 查尔姆斯理工大学微技术与纳米科学系哥德堡SE-41296

本工作在GaP/Si衬底上基于In_(0.83)Al_(0.17)As异变缓冲层实现了InAs/In_(0.83)Al_(0.17)As量子阱的生长。研究了Ga_(x)In_(1-x)P和GaAs_(y)P_(1-y)递变缓冲层对量子阱结构材料性能的影响。采用Ga_(x)In_(1-x)P组分渐变缓冲层的样品X射线衍射倒易空间衍射峰展宽更小,表明样品中的失配位错更少。两个样品均在室温下实现了中红外波段的光致发光,而采用Ga_(x)In_(1-x)P组分渐变缓冲层的样品在不同温度下都具有更高的光致发光强度。这些结果表明在GaP/Si复合衬底上采用阳离子混合的渐变缓冲层对生长中红外InAs量子阱结构具有相对更优的效果。

关键词：量子阱 GaP/Si 异变缓冲层中红外

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化学气相沉积合成纯单层石墨烯的技术综述

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固体电子学研究与进展 2024年第6期44卷 568-575页

作者：徐洋健肖润涵王浩敏于广辉中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050 集成电路材料国家重点实验室上海200050 中国科学院大学材料科学与光电工程研究中心北京100049

石墨烯的各种优异性能使其在半导体领域中具有广阔的应用前景,同时其单原子层的特殊结构使得石墨烯的层数对其各种特性有着显著的影响。因此,高质量和层数可控的石墨烯薄膜的规模化稳定制备是实现其在微电子、光学和传感器等领域中各种... 详细信息

石墨烯的各种优异性能使其在半导体领域中具有广阔的应用前景,同时其单原子层的特殊结构使得石墨烯的层数对其各种特性有着显著的影响。因此,高质量和层数可控的石墨烯薄膜的规模化稳定制备是实现其在微电子、光学和传感器等领域中各种关键器件应用的基础。目前,在众多的石墨烯制备方法中,大尺寸、高质量石墨烯薄膜制备的最主要手段是化学气相沉积法。本文综述了近年来利用化学气相沉积法合成纯单层石墨烯连续薄膜的相关研究进展,针对纯单层石墨烯薄膜的制备,分别从碳源供应、生长气氛、衬底工程等角度出发,对纯单层石墨烯生长控制机理与生长工艺进行了介绍,并对各种方法生长的石墨烯晶体质量、层数均匀性进行了说明,最后对该领域的发展进行了展望。

关键词：单层石墨烯化学气相沉积层数控制

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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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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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