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基于Ni电极和ZrO_2/SiO_2/ZrO_2介质的MIM电容的导电机理研究

物理学报 2017年第8期66卷 287-294页

作者：刘骐萱王永平刘文军丁士进复旦大学微电子学院专用集成电路与系统国家重点实验室上海200433

研究了基于Ni电极和原子层淀积的ZrO_2/SiO_2/ZrO_2对称叠层介质金属-绝缘体-金属(MIM)电容的电学性能.当叠层介质的厚度固定在14nm时,随着SiO_2层厚度从0增加到2nm,所得电容密度从13.1 fF/μm^2逐渐减小到9.3fF/μm^2,耗散因子从0.025... 详细信息

研究了基于Ni电极和原子层淀积的ZrO_2/SiO_2/ZrO_2对称叠层介质金属-绝缘体-金属(MIM)电容的电学性能.当叠层介质的厚度固定在14nm时,随着SiO_2层厚度从0增加到2nm,所得电容密度从13.1 fF/μm^2逐渐减小到9.3fF/μm^2,耗散因子从0.025逐渐减小到0.02.比较MIM电容的电流-电压(I-V)曲线,发现在高压下电流密度随着SiO_2厚度的增加而减小,在低压下电流密度的变化不明显,还观察到电容在正、负偏压下表现出完全不同的导电特性,在正偏压下表现出不同的高、低场I-V特性,而在负偏压下则以单一的I-V特性为主导.进一步对该电容在高、低场下以及电子顶部和底部注入时的导电机理进行了研究.结果表明,当电子从底部注入时,在高场和低场下分别表现出普尔-法兰克(PF)发射和陷阱辅助隧穿(TAT)的导电机理;当电子从顶部注入时,在高、低场下均表现出TAT导电机理.主要原因在于底电极Ni与ZrO_2之间存在镍的氧化层(NiO_x),且ZrO_2介质层中含有深浅两种能级陷阱(分别为0.9和2.3 eV),当电子注入的模式和外电场不同时,不同能级的陷阱对电子的传导产生作用.

关键词：金属-绝缘体-金属电容导电机理 ZrO2/SiO2/ZrO2叠层介质 Ni电极

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ZrO_2在Si(100)-2×1表面原子层淀积反应机理的密度泛函理论研究

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化学学报 2006年第11期64卷 1133-1139页

作者：任杰陈玮卢红亮徐敏张卫复旦大学微电子学系专用集成电路与系统国家重点实验室

用密度泛函方法研究了ZrO2在羟基预处理的Si(100)-2×1表面原子层淀积(ALD)初始反应过程的反应机理,ZrO2的ALD过程包括两个前体反应物ZrCl4和H2O交替的半反应.两个半反应都经历一个相似的吸附中间体反应路径.比较单羟基Si表面反应... 详细信息

用密度泛函方法研究了ZrO2在羟基预处理的Si(100)-2×1表面原子层淀积(ALD)初始反应过程的反应机理,ZrO2的ALD过程包括两个前体反应物ZrCl4和H2O交替的半反应.两个半反应都经历一个相似的吸附中间体反应路径.比较单羟基Si表面反应的反应焓变,可以发现双羟基Si表面反应,由于相邻羟基的存在,对ZrCl4的半反应影响较大,尤其是化学吸附能增加明显.而对于H2O的半反应,单、双羟基Si表面反应的能量变化不是很明显.使用内禀反应坐标(IRC)方法,验证了两个半反应存在相似的过渡态结构和反应机理.另外,发现随着温度的升高,吸附络合物的稳定性降低,其向反应物方向的解吸附变得容易,而向产物方向的解离难度增加.

关键词：原子层淀积密度泛函理论高介电常数栅介质氧化锆

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面向微电子应用的二维过渡金属硫族化合物制备进展

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科学通报 2017年第36期62卷 4237-4255页

作者：许浒廖付友郭仲勋郭晓娇周鹏包文中张卫复旦大学微电子学院专用集成电路和系统国家重点实验室上海200433

二维原子晶体材料所独有的结构特性带来了诸多优异的性质.与石墨烯相比,二维过渡金属硫族化合物(TMDs)拥有不同大小且可调控的带隙,在微电子和光电器件领域有着广阔的应用前景.本文对二维TMDs材料"自上而下"和"自下而上&... 详细信息

二维原子晶体材料所独有的结构特性带来了诸多优异的性质.与石墨烯相比,二维过渡金属硫族化合物(TMDs)拥有不同大小且可调控的带隙,在微电子和光电器件领域有着广阔的应用前景.本文对二维TMDs材料"自上而下"和"自下而上"的制备方法进行了总结,对比了机械剥离、液相剥离和化学气相沉积等常见制备技术,并归纳了各自的优缺点.同时基于未来晶圆级二维TMDs器件,重点介绍了化学气相沉积法及其面向应用需要解决的问题.最后总结了二维TMDs材料在微电子器件应用中的研究进展.

关键词：二维层状材料/二维原子晶体过渡金属硫族化合物二硫化钼化学气相沉积

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湿法腐蚀硅片并生长氧化锌纳米棒作为太阳能电池减反层研究

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无机材料学报 2013年第4期28卷 420-424页

作者：王韬屈新萍复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室微电子学系上海200433

在硅基太阳能电池表面制备减反层可以有效降低硅表面的反射率,提高吸收率,从而提高硅基太阳能电池的光电转换效率。本研究利用四甲基氢氧化铵(Tetramethyl Ammonium Hydroxide TMAH)溶液对(100)单晶硅进行各向异性腐蚀,在表面腐蚀出金... 详细信息

在硅基太阳能电池表面制备减反层可以有效降低硅表面的反射率,提高吸收率,从而提高硅基太阳能电池的光电转换效率。本研究利用四甲基氢氧化铵(Tetramethyl Ammonium Hydroxide TMAH)溶液对(100)单晶硅进行各向异性腐蚀,在表面腐蚀出金字塔结构,得到了最低为6%左右的反射率。然后采用水热法在该衬底生长氧化锌纳米棒,得到了最低小于3%的反射率,比单采用腐蚀或者ZnO纳米棒生长的硅表面的反射率更低。这种减反方法工艺简单、高效,有望得到应用。

关键词：减反层四甲基氢氧化铵湿法腐蚀各向异性 ZnO纳米棒

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I^2L单元的建库技术

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固体电子学研究与进展 1994年第3期14卷 283-287页

作者：叶波李蔚郑增钰复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室复旦大学电子工程系

叙述了Ｉ２Ｌ的基本结构及原理，提出了Ｉ２Ｌ单元的建库方法，包括逻辑符号库、版图库、功能参数库的建立三部分内容，提出了常规逻辑图到Ｉ２Ｌ逻辑图的转换法则，以Ｄ触发器为例说明了Ｉ２Ｌ单元的建库过程。

关键词： I^2L 建库技术逻辑电路集成电路

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基于布尔可满足性的电路设计错误诊断算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2006年第9期18卷 1383-1390页

作者：吴洋唐璞山复旦大学微电子系专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203

提出了一种组合电路设计错误诊断算法,该算法结合传统基于模拟的方法和可满足性问题求解技术,在不依赖于故障模型的条件下实现对电路逻辑错误的诊断定位.提出了基于布尔可满足性的增量式电路诊断方法,通过对可满足解依据电路结构信息筛... 详细信息

提出了一种组合电路设计错误诊断算法,该算法结合传统基于模拟的方法和可满足性问题求解技术,在不依赖于故障模型的条件下实现对电路逻辑错误的诊断定位.提出了基于布尔可满足性的增量式电路诊断方法,通过对可满足解依据电路结构信息筛选分级,提高了多错误诊断定位的分辨率和准确性;并提出多项启发式方法,避免了大量不必要的操作,使算法在时间和内存上保持有效性.实验结果表明,利用形式验证的技术来导向模拟的过程,抓住了高复杂度的多错误定位问题的特征,提高了电路错误诊断的效率.

关键词：设计错误诊断布尔可满足性电子设计自动化

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改进的门单元多输入跳变电流源模型

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计算机辅助设计与图形学学报 2012年第11期24卷 1513-1520页

作者：钱晨曦陶俊曾璇复旦大学微电子学系专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203

电压信号的非线性问题和多输入跳变现象给时序分析带来了严重挑战.为更好地解决此问题,文中设计电路对门单元输入端和内部节点间的密勒电容进行了验证,从器件结构上分析了其来源,并通过引入该电容改进了已有多输入跳变电流源模型,以获... 详细信息

电压信号的非线性问题和多输入跳变现象给时序分析带来了严重挑战.为更好地解决此问题,文中设计电路对门单元输入端和内部节点间的密勒电容进行了验证,从器件结构上分析了其来源,并通过引入该电容改进了已有多输入跳变电流源模型,以获得更高的模型精度;同时将二输入门单元模型扩展到多输入门单元,并详述了建模方法.多种门单元上的数值实验结果表明,与已有模型相比,在可接受的时间开销内,文中模型能够显著地提高门单元时延和输出波形的仿真精度.

关键词：电流源模型密勒电容多输入跳变串扰噪声波形仿真

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BiCMOS电路可测性设计探讨

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电子学报 1995年第8期23卷 86-88页

作者：叶波郑增钰复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室复旦大学电子工程系

本文提出了ＢｉＣＭＯＳ电路的实用可测性设计方案，该方案与传统方法相比，可测性高，硬件花费小，仅需额外添加一个ＭＯＳ管和两个控制端，就可有效地用单个测试码测出ＢｉＣＭＯＳ电路的开路故障和短路故障，减少了测试生成时间，可... 详细信息

本文提出了ＢｉＣＭＯＳ电路的实用可测性设计方案，该方案与传统方法相比，可测性高，硬件花费小，仅需额外添加一个ＭＯＳ管和两个控制端，就可有效地用单个测试码测出ＢｉＣＭＯＳ电路的开路故障和短路故障，减少了测试生成时间，可广泛应用于集成电路设计中。

关键词： BiCMOS电路可测性设计混合集成电路

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基于Al_2O_3/Pt纳米晶/HfO_2叠层的MOS电容存储效应研究

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物理学报 2010年第3期59卷 2057-2063页

作者：黄玥苟鸿雁廖忠伟孙清清张卫丁士进专用集成电路与系统国家重点实验室复旦大学微电子研究院上海200433

采用电子束蒸发Pt和后快速热退火的方法,研究了退火条件对Pt纳米晶的生长特性的影响,结果显示Pt纳米晶的密度随退火温度的升高和退火时间的延长均表现出先增大后减小的趋势.在800℃下退火20 s能得到分布均匀的、密度为3.0×10~(11)c... 详细信息

采用电子束蒸发Pt和后快速热退火的方法,研究了退火条件对Pt纳米晶的生长特性的影响,结果显示Pt纳米晶的密度随退火温度的升高和退火时间的延长均表现出先增大后减小的趋势.在800℃下退火20 s能得到分布均匀的、密度为3.0×10~(11)cm~(-2)的Pt纳米晶.进一步研究了基于Al_2O_3/Pt纳米晶/HfO_2叠层的MOS电容结构的存储效应,表明其在-3-+8 V扫描电压范围下C-V滞回窗口达到2.01 V.在编程时间相同的情况下,当编程电压增大到9 V时其平带电压偏移显著增大,这与电子穿过隧穿层的势垒减小有关,即电子由直接隧穿变为Fowler-Nordheim隧穿.此外,Pt纳米晶存储电容也表现出了随编程时间持续的电子俘获能力.

关键词： Pt纳米晶快速热退火原子层淀积存储效应

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深亚微米CMOS运算放大器的综合

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计算机辅助设计与图形学学报 2004年第12期16卷 1631-1639页

作者：易婷洪志良复旦大学微电子学系专用集成电路与系统国家重点实验室上海200433

利用一种计算电路直流工作点的技术 ,并采用基于BSIM 3v3MOS模型的MOS管评估器来提高基于公式法进行电路综合的精度 ;同时提出一种综合策略 ,使得综合后得出的运算放大器在工艺波动和工作条件 (如电源电压和温度 )变化时 ,仍能满足性能... 详细信息

利用一种计算电路直流工作点的技术 ,并采用基于BSIM 3v3MOS模型的MOS管评估器来提高基于公式法进行电路综合的精度 ;同时提出一种综合策略 ,使得综合后得出的运算放大器在工艺波动和工作条件 (如电源电压和温度 )变化时 ,仍能满足性能要求大量的实验结果表明 :文中方法可以快速综合出可制造的深亚微米CMOS运算放大器。

关键词： CMOS运算放大器模拟电路综合直流工作点可制造性电路设计

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