检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2015年第6期64卷 339-344页

作者：段宝兴李春来马剑冲袁嵩杨银堂西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室西安710071

为了设计功率集成电路所需的低功耗横向功率器件,提出了一种具有阶梯氧化层折叠硅横向双扩散金属-氧化物-半导体(step oxide folding LDMOS,SOFLDMOS)新结构.这种结构将阶梯氧化层覆盖在具有周期分布的折叠硅表面,利用阶梯氧化层的电场... 详细信息

为了设计功率集成电路所需的低功耗横向功率器件,提出了一种具有阶梯氧化层折叠硅横向双扩散金属-氧化物-半导体(step oxide folding LDMOS,SOFLDMOS)新结构.这种结构将阶梯氧化层覆盖在具有周期分布的折叠硅表面,利用阶梯氧化层的电场调制效应,通过在表面电场分布中引入新的电场峰而使表面电场分布均匀,提高了器件的耐压范围,解决了文献提出的折叠积累型横向双扩散金属-氧化物-半导体器件击穿电压受限的问题.通过三维仿真软件ISE分析获得,SOFLDMOS结构打破了硅的极限关系,充分利用了电场调制效应、多数载流子积累和硅表面导电区倍增效应,漏极饱和电流比一般LDMOS提高3.4倍左右,可以在62 V左右的反向击穿电压条件下,获得0.74 mΩ·cm^2超低的比导通电阻,远低于传统LDMOS相同击穿电压下2.0 mΩ·cm^2比导通电阻,为实现低压功率集成电路对低功耗横向功率器件的要求提供了一种可选的方案.

关键词：折叠硅横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管击穿电压比导通电阻

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基于深亚微米工艺的栅接地NMOS静电放电保护器件衬底电阻模型研究

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物理学报 2013年第4期62卷 424-430页

作者：吴晓鹏杨银堂高海霞董刚柴常春西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室西安710071

在考虑了电导率调制效应的情况下对深亚微米静电放电(electrostatic discharge,ESD)保护器件的衬底电阻流控电压源模型进行优化,并根据轻掺杂体衬底和重掺杂外延型衬底的不同物理机制提出了可根据版图尺寸调整的精简衬底电阻宏模型,所... 详细信息

在考虑了电导率调制效应的情况下对深亚微米静电放电(electrostatic discharge,ESD)保护器件的衬底电阻流控电压源模型进行优化,并根据轻掺杂体衬底和重掺杂外延型衬底的不同物理机制提出了可根据版图尺寸调整的精简衬底电阻宏模型,所建模型准确地预估了不同衬底结构上源极扩散到衬底接触扩散间距变化对触发电压Vt1的影响.栅接地n型金属氧化物半导体器件的击穿特性结果表明,所提出的衬底电阻模型与实验结果符合良好,且仿真时间仅为器件仿真软件的7%,为ESD保护器件版图优化设计提供了方法支持.

关键词：栅接地n型金属氧化物半导体器件静电放电衬底电阻模型

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肖特基结多数载流子积累新型绝缘栅双极晶体管

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物理学报 2024年第7期73卷 325-332页

作者：段宝兴刘雨林唐春萍杨银堂西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室西安 710071

绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)是现代功率半导体器件的核心,因其良好的电学特性得到了广泛的应用.本文提出了一种具有肖特基结接触的栅半导体层新型多数载流子积累模式IGBT,并对其进行特性研究和仿真分析.... 详细信息

绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)是现代功率半导体器件的核心,因其良好的电学特性得到了广泛的应用.本文提出了一种具有肖特基结接触的栅半导体层新型多数载流子积累模式IGBT,并对其进行特性研究和仿真分析.当新型IGBT处于导通状态,栅极施加正向偏压,由于肖特基势垒二极管极低的正向导通压降,使得栅半导体层的电压几乎等于栅极电压,从而能够在漂移区中积累大量的多数载流子电子.除了现有的电子外,这些积累的电子增大了漂移区的电导率,从而显著降低了正向导通压降.因此,打破了传统IGBT正向导通压降受漂移区掺杂浓度的限制.轻掺杂的漂移区可以使新型IGBT具有较高的击穿电压,同时减小了关断过程中器件内部耗尽层电容,因此整体米勒电容减小,提升了关断速度,减小了关断时间和关断损耗.分析结果表明,600 V级别的击穿电压时,新型IGBT的正向导通压降,关断损耗和关断时间相比常规IGBT分别降低了 46.2％,52.5％,30％,打破了 IGBT中正向导通压降和关断损耗之间的矛盾.此外,新型IGBT具有更高的抗闩锁能力和更大的正偏安全工作区.新型结构的提出满足了未来IGBT器件性能的发展要求,对于功率半导体器件领域具有重大指导意义.

关键词：绝缘栅双极晶体管积累模式正向导通压降关断损耗

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基于智能剥离技术的SOI材料制备

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物理学报 2007年第3期56卷 1668-1673页

作者：舒斌张鹤鸣朱国良樊敏宣荣喜西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室西安710071

优化了硅片低温直接键合与智能剥离技术的工艺流程,在550℃,2.1×10-2Pa条件下制备了SOI材料,其顶层单晶Si膜的表面粗糙度为8.5nm,缺陷密度为90cm-2,键合强度达到153.7kg/cm2,形成的SOI结构除了可以形成三维集成电路中有源层间良好... 详细信息

优化了硅片低温直接键合与智能剥离技术的工艺流程,在550℃,2.1×10-2Pa条件下制备了SOI材料,其顶层单晶Si膜的表面粗糙度为8.5nm,缺陷密度为90cm-2,键合强度达到153.7kg/cm2,形成的SOI结构除了可以形成三维集成电路中有源层间良好的绝缘层,避免了高温过程对有源层器件结构、材料及性能的影响,还能为三维集成电路后续有源层的制造提供高质量的单晶硅材料.

关键词：绝缘体上硅智能剥离低温直接键合 SOI

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新型缓冲层分区电场调制横向双扩散超结功率器件

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物理学报 2014年第24期63卷 295-300页

作者：段宝兴曹震袁嵩袁小宁杨银堂西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室西安710071

为了突破传统横向双扩散金属-氧化物-半导体器件(lateral double-diffused MOSFET)击穿电压与比导通电阻的极限关系,本文在缓冲层横向双扩散超结功率器件(super junction LDMOS-SJ LDMOS)结构基础上,提出了具有缓冲层分区新型SJ-LDMOS结... 详细信息

为了突破传统横向双扩散金属-氧化物-半导体器件(lateral double-diffused MOSFET)击穿电压与比导通电阻的极限关系,本文在缓冲层横向双扩散超结功率器件(super junction LDMOS-SJ LDMOS)结构基础上,提出了具有缓冲层分区新型SJ-LDMOS结构.新结构利用电场调制效应将分区缓冲层产生的电场峰引入超结(super junction)表面而优化了SJ-LDMOS的表面电场分布,缓解了横向LDMOS器件由于受纵向电场影响使横向电场分布不均匀、横向单位耐压量低的问题.利用仿真分析软件ISE分析表明,优化条件下,当缓冲层分区为3时,提出的缓冲层分区SJ-LDMOS表面电场最优,击穿电压达到饱和时较一般LDMOS结构提高了50%左右,较缓冲层SJ-LDMOS结构提高了32%左右,横向单位耐压量达到18.48 V/μm.击穿电压为382 V的缓冲层分区SJ-LDMOS,比导通电阻为25.6 mΩ·cm2,突破了一般LDMOS击穿电压为254 V时比导通电阻为71.8 mΩ·cm2的极限关系.

关键词：横向双扩散金属氧化物半导体器件超结击穿电压比导通电阻

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高κ介质异质栅全耗尽SOI MOSFET二维解析模型

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物理学报 2008年第6期57卷 3807-3812页

作者：栾苏珍刘红侠贾仁需蔡乃琼西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室西安710071

为了研究高介电常数(高κ)栅介质材料异质栅中绝缘衬底上的硅和金属-氧化物-硅场效应晶体管的短沟道效应,为新结构器件建立了全耗尽条件下表面势和阈值电压的二维解析模型.模型中考虑了各种主要因素的影响,包括不同介电常数材料的J影响... 详细信息

为了研究高介电常数(高κ)栅介质材料异质栅中绝缘衬底上的硅和金属-氧化物-硅场效应晶体管的短沟道效应,为新结构器件建立了全耗尽条件下表面势和阈值电压的二维解析模型.模型中考虑了各种主要因素的影响,包括不同介电常数材料的J影响,栅金属长度及其功函数变化的影响,不同漏电压对短沟道效应的影响.结果表明,沟道表面势中引入了阶梯分布,因此源端电场较强;同时漏电压引起的电势变化可以被屏蔽,抑制短沟道效应.栅介电常数增大,也可以较好的抑制短沟道效应.解析模型与数值模拟软件ISE所得结果高度吻合.

关键词：异质栅绝缘衬底上的硅阈值电压解析模型

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具有N型缓冲层REBULF Super Junction LDMOS

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物理学报 2014年第22期63卷 283-288页

作者：段宝兴曹震袁小宁杨银堂西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室西安710071

针对功率集成电路对低损耗LDMOS(lateral double-diffused MOSFET)类器件的要求,在N型缓冲层super junction LDMOS(buffered SJ-LDMOS)结构基础上,提出了一种具有N型缓冲层的REBULF(reduced BULk field)super junction LDMOS结构.这种结构不但消除了N沟道SJ-LDMOS由于P型衬底带来的衬底辅助耗尽效应问题,使super junction的N区和P区电荷完全补偿,而且同时利用REBULF的部分N型缓冲层电场调制效应,在表面电场分布中引入新的电场峰而使横向表面电场分布均匀,提高了器件的击穿电压.通过优化部分N型埋层的位置和参数,利用仿真软件ISE分析表明,新型REBULF SJ-LDMOS的击穿电压较一般LDMOS提高了49%左右,较文献提出的buffered SJ-LDMOS结构提高了30%左右.

关键词：击穿电压表面电场

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基于I-V-T和C-V-T的GaN上Ni/Au肖特基接触特性研究

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物理学报 2007年第6期56卷 3483-3487页

作者：刘杰郝跃冯倩王冲张进城郭亮良西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室西安710071

基于对制作在n-GaN上的肖特基二极管的变温I-V测试和C-V测试,采用表面势垒减薄模型对肖特基二极管的电流输运特性进行了研究.试验结果表明,肖特基接触的电流输运机理非常复杂,在不同的温度条件和偏压条件下有着不同的电流输运机理.在此... 详细信息

基于对制作在n-GaN上的肖特基二极管的变温I-V测试和C-V测试,采用表面势垒减薄模型对肖特基二极管的电流输运特性进行了研究.试验结果表明,肖特基接触的电流输运机理非常复杂,在不同的温度条件和偏压条件下有着不同的电流输运机理.在此基础上对肖特基接触I-V特性方程进行了修正,得到了很好的拟合曲线.试验表明,高温I-V法提取的势垒高度与常温C-V法提取的势垒高度接近于根据金属功函数得出的理论势垒高度值.

关键词：氮化镓肖特基二极管表面势垒减薄模型热电子场发射

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N型4H-SiC同质外延生长

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物理学报 2008年第10期57卷 6649-6653页

作者：贾仁需张义门张玉明王悦湖西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室西安710071

利用水平式低压热壁CVD(LP-HW-CVD)生长系统,台阶控制生长和衬底旋转等优化技术,在偏晶向的4H-SiCSi(0001)晶面衬底上进行4H-SiC同质外延生长,生长温度和压力分别为1550℃和104Pa,用高纯N2作为n型掺杂剂的4H-SiC原位掺杂技术,生长速率... 详细信息

利用水平式低压热壁CVD(LP-HW-CVD)生长系统,台阶控制生长和衬底旋转等优化技术,在偏晶向的4H-SiCSi(0001)晶面衬底上进行4H-SiC同质外延生长,生长温度和压力分别为1550℃和104Pa,用高纯N2作为n型掺杂剂的4H-SiC原位掺杂技术,生长速率控制在5μm/h左右.采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM),傅里叶变换红外光谱(FTIR)和Hg/4H-SiC肖特基结构对同质外延表面形貌、厚度、掺杂浓度以及均匀性进行了测试.实验结果表明,4H-SiC同质外延在表面无明显缺陷,厚度均匀性1.74%,1.99%和1.32%(σ/mean),掺杂浓度均匀性为3.37%,2.39%和2.01%.同种工艺条件下,样品间的厚度和掺杂浓度误差为1.54%和3.63%,有很好的工艺可靠性.

关键词： 4H-SiC 同质外延生长水平热壁CVD 均匀性

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通孔尺寸对铜互连应力迁移失效的影响

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物理学报 2008年第6期57卷 3730-3734页

作者：吴振宇杨银堂柴常春李跃进汪家友刘彬西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室西安710071

在200℃温度下进行了700h双层铜互连(M1/M2)的应力迁移加速老化试验,结合有限元分析和聚焦离子束(focused-ion-beam,简称FIB)技术研究了通孔直径分别为500和350nm的铜互连应力诱生空洞失效现象,探讨了应力诱生空洞的形成机理,并分析了... 详细信息

在200℃温度下进行了700h双层铜互连(M1/M2)的应力迁移加速老化试验,结合有限元分析和聚焦离子束(focused-ion-beam,简称FIB)技术研究了通孔直径分别为500和350nm的铜互连应力诱生空洞失效现象,探讨了应力诱生空洞的形成机理,并分析了通孔尺寸对铜互连应力迁移的影响.结果表明,M1互连应力和应力梯度在通孔底部边缘处达到极大值.应力梯度在应力诱生空洞成核过程中起主导作用,由张应力产生的过剩空位在应力梯度作用下沿CuM1/SiN界面作扩散运动并在应力梯度极大值处成核生长成空洞.由于M1互连应力沿横向方向变化较快,因此应力诱生空洞的横向生长速率较大.当通孔直径增大时,互连应力和应力梯度值增大,并导致应力诱生空洞的生长速率上升.

关键词：铜互连应力迁移应力诱生空洞失效

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