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第十七届全国半导体集成电路、硅材料学术会议

作者：戴显英付毅初杨程郑若川王琳张鹤鸣郝跃王宗伟宁静王晓晨查冬李志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

将4英寸SOI片在自制的弧形弯曲台上进行机械弯曲，弯曲的硅片在250℃下退火20h，得到了单轴张应变的SOI样品。弯曲半径为0.75m的应变SOI样品的拉曼频移为520.3cm-1，相对于体硅，其拉曼频移差为-0.3cm-1，高于文献报道的0.23cm-1.

关键词：集成电路单轴应变弹塑性力学绝缘层上硅技术

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应变Si NMODFET中δ掺杂层的优化

应变Si NMODFET中δ掺杂层的优化

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第十七届全国半导体集成电路、硅材料学术会议

作者：舒斌张鹤鸣宣荣喜胡辉勇宋建军王斌周春宇朱峰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

利用二维器件模拟器MEDICI，模拟分析了6掺杂层的杂质分布与应变Si NMODFET电学特性的关系。结果表明，在掺杂剂量一定的情况下，对于均匀分布，漏电流随δ掺杂层厚度的减小而增大，亚阈特性基本保持不变;对于高斯分布，δ掺杂层峰值浓... 详细信息

利用二维器件模拟器MEDICI，模拟分析了6掺杂层的杂质分布与应变Si NMODFET电学特性的关系。结果表明，在掺杂剂量一定的情况下，对于均匀分布，漏电流随δ掺杂层厚度的减小而增大，亚阈特性基本保持不变;对于高斯分布，δ掺杂层峰值浓度越大，器件的亚阈特性越差，饱和漏电流越大;在δ掺杂层的掺杂剂量和厚度一定的情况下，均匀分布要好于高斯分布。

关键词：场效应晶体管应变硅 δ掺杂层电学特性均匀分布

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SiC晶体缺陷的阴极荧光无损表征研究

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光谱学与光谱分析 2010年第3期30卷 702-705页

作者：苗瑞霞张玉明汤晓燕张义门西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件重点实验室陕西西安710071

由于在研究SiC晶体缺陷对器件性能的影响的过程中,表征材料缺陷的常用的方法是破坏性的,因此寻找一种无损的测试方法对缺陷进行有效的表征显得尤为重要。基于阴极荧光(CL)的工作原理对4H-SiC同质外延材料的晶体缺陷进行了无损测试研究... 详细信息

由于在研究SiC晶体缺陷对器件性能的影响的过程中,表征材料缺陷的常用的方法是破坏性的,因此寻找一种无损的测试方法对缺陷进行有效的表征显得尤为重要。基于阴极荧光(CL)的工作原理对4H-SiC同质外延材料的晶体缺陷进行了无损测试研究。结果发现利用阴极荧光可以观测到晶体内部的堆垛层错、刃位错和螺位错以及基面位错,其阴极荧光图中的形貌分别为直角三角形、点状和短棒状。因此该方法成为SiC晶体缺陷的无损表征时的一种有效的测试方法。如果利用该方法对材料的衬底和外延层缺陷分别进行观测就能建立起衬底和外延层缺陷之间的某种联系,另外对器件工作前后的缺陷进行表征,建立器件工作前后缺陷之间的联系,就可以进一步地研究材料缺陷对器件性能影响的问题。

关键词：阴极荧光 4H-SiC 无损表征位错及堆垛层错

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应变Si电子电导有效质量模型

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物理学报 2010年第9期59卷 6545-6548页

作者：赵丽霞张鹤鸣胡辉勇戴显英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重点实验室西安710071

采用K·P微扰法建立了应变Si导带能谷由纵、横向有效质量表征的E-k关系,并在此基础上,研究分析了(001),(101),(111)晶面应变Si电子的电导有效质量与应力、能谷分裂能及晶向的关系.结果表明,弛豫Si1-xGex材料(001)面生长的应变Si沿[1... 详细信息

采用K·P微扰法建立了应变Si导带能谷由纵、横向有效质量表征的E-k关系,并在此基础上,研究分析了(001),(101),(111)晶面应变Si电子的电导有效质量与应力、能谷分裂能及晶向的关系.结果表明,弛豫Si1-xGex材料(001)面生长的应变Si沿[100],[010]晶向的电子电导有效质量和弛豫Si1-xGex材料(101)面生长的应变Si沿[010]晶向的电子电导有效质量随Ge组分(应力)的增加而减小,并逐渐趋于常数.以上结论可为应变SinMOS器件性能增强的研究及导电沟道晶向与应力设计提供理论依据.

关键词：应变Si K·P法电导有效质量

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具有部分超结的新型SiC SBD特性分析

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物理学报 2010年第1期59卷 566-570页

作者：杨银堂耿振海段宝兴贾护军余涔任丽丽西安电子科技大学微电子学院、宽禁带半导体材料与器件重点实验室西安710071

提出了一种具有部分超结(super junction,SJ)结构的新型SiC肖特基二极管,命名为SiC Semi-SJ-SBD结构,通过将常规SBD耐压区分为常规耐压区和超结耐压区来减小导通电阻,改善正向特性.利用二维器件模拟软件MEDICI仿真分析,研究了不同超结... 详细信息

提出了一种具有部分超结(super junction,SJ)结构的新型SiC肖特基二极管,命名为SiC Semi-SJ-SBD结构,通过将常规SBD耐压区分为常规耐压区和超结耐压区来减小导通电阻,改善正向特性.利用二维器件模拟软件MEDICI仿真分析,研究了不同超结深度和厚度时击穿电压(VB)和比导通电阻(Ron-sp),与常规结构的SBD比较得出,半超结结构可以明显改善SiC肖特基二极管特性,并得到优化的设计方案,选择超结宽度2W为2μm,3μm,超结深度大于5μm,可以使Ron-sp降低量大于10%,而且保持VB基本不变(降低量小于4%).

关键词： SiC肖特二极管 super junction 导通电阻击穿电压

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一种利用层错无损测量4H-SiC外延层厚度的方法

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硅酸盐学报 2010年第2期38卷 183-186页

作者：苗瑞霞张玉明张义门汤晓燕西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件重点实验室西安710071

介绍了一种利用层错无损测量4H-SiC半导体材料外延层厚度的方法。该方法是根据4H-SiC同质外延生长中堆垛层错(stacking fault,SF)和外延层厚度的几何关系,通过测量在场发射扫描电子显微镜下观测到的SF沿[1100]方向边长的长度,计算出外... 详细信息

介绍了一种利用层错无损测量4H-SiC半导体材料外延层厚度的方法。该方法是根据4H-SiC同质外延生长中堆垛层错(stacking fault,SF)和外延层厚度的几何关系,通过测量在场发射扫描电子显微镜下观测到的SF沿[1100]方向边长的长度,计算出外延层厚度。与常用外延层厚度测量方法(红外干涉法)相比,这种无损测量方法更为简易精确。

关键词：堆垛层错外延层厚度无损测量碳化硅

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应变Si1-xGex／(111)Si空穴有效质量模型

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物理学报 2010年第1期59卷 579-582页

作者：宋建军张鹤鸣胡辉勇宣荣喜戴显英西安电子科技大学微电子学院、宽禁带半导体材料与器件重点实验室西安710071

利用应变Si1-xGex/(111)Si材料价带E(k)-k关系,研究获得了沿不同晶向的空穴有效质量,并在此基础上,建立了空穴各向同性有效质量模型.结果表明,与弛豫材料相比,应变Si1-xGex/(111)Si材料价带带边空穴有效质量各向异性更加显著,带边空穴... 详细信息

利用应变Si1-xGex/(111)Si材料价带E(k)-k关系,研究获得了沿不同晶向的空穴有效质量,并在此基础上,建立了空穴各向同性有效质量模型.结果表明,与弛豫材料相比,应变Si1-xGex/(111)Si材料价带带边空穴有效质量各向异性更加显著,带边空穴各向同性有效质量随Ge组分明显减小.该研究成果可为Si基应变PMOS器件导电沟道的应力与晶向设计提供有价值的参考.

关键词：应变Si1-xGex 空穴有效质量价带

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应变Si/(001)Si_(1-x)Ge_x本征载流子浓度模型

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物理学报 2010年第3期59卷 2064-2067页

作者：宋建军张鹤鸣胡辉勇戴显英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重点实验室西安710071

利用应变SiCMOS技术提高载流子迁移率是当前研究发展的重点,本征载流子浓度是应变Si材料的重要物理参数,也是决定应变Si器件电学特性的重要参量.本文基于K.P理论框架,从分析应变Si/(001)Si1-xGex材料能带结构出发,详细推导建立了300K时... 详细信息

利用应变SiCMOS技术提高载流子迁移率是当前研究发展的重点,本征载流子浓度是应变Si材料的重要物理参数,也是决定应变Si器件电学特性的重要参量.本文基于K.P理论框架,从分析应变Si/(001)Si1-xGex材料能带结构出发,详细推导建立了300K时与Ge组分(x)相关的本征载流子浓度模型.该数据量化模型可为Si基应变器件物理的理解及器件的研究设计提供有价值的参考.

关键词：应变Si 有效态密度本征载流子浓度

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双外延基区4H-SiC BJTs的建模与仿真(英文)

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计算物理 2010年第5期27卷 771-778页

作者：张倩张玉明张义门西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体材料与器件重点实验室陕西西安710071

基于4H-SiC的材料特性,对具有双外延基区结构的4H-SiC双极晶体管进行研究.通过分析该结构在基区内部形成的自建电场以及基区渡越时间,利用正交试验的方法,基于各种器件二维模型,对该器件结构进行数值计算,并进行平均极差分析.计算结果表... 详细信息

基于4H-SiC的材料特性,对具有双外延基区结构的4H-SiC双极晶体管进行研究.通过分析该结构在基区内部形成的自建电场以及基区渡越时间,利用正交试验的方法,基于各种器件二维模型,对该器件结构进行数值计算,并进行平均极差分析.计算结果表明,该器件的共发射结电流增益最高可达72,具有负温度系数,并且在一个很宽的集电极电流范围内该特性保持不变.

关键词： 4H—SiC 双极晶体管基区自建电场基区渡越时间

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增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管高温退火研究

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物理学报 2010年第10期59卷 7333-7337页

作者：王冲全思马晓华郝跃张进城毛维宽禁带半导体材料与器件重点实验室西安电子科技大学微电子学院西安710071

深入研究了两种增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)高温退火前后的直流特性变化.槽栅增强型AlGaN/GaN HEMT在500℃N2中退火5min后,阈值电压由0.12V正向移动到0.57V,器件Schottky反向栅漏电流减小一个数量级.F注入增强型AlGaN/GaN ... 详细信息

深入研究了两种增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)高温退火前后的直流特性变化.槽栅增强型AlGaN/GaN HEMT在500℃N2中退火5min后,阈值电压由0.12V正向移动到0.57V,器件Schottky反向栅漏电流减小一个数量级.F注入增强型AlGaN/GaN HEMT在400℃N2中退火2min后,器件阈值电压由0.23V负向移动到-0.69V,栅泄漏电流明显增大.槽栅增强型器件退火过程中Schottky有效势垒提高,增强了栅对沟道载流子的耗尽能力,使器件阈值电压正方向移动,同时降低了栅反向漏电流,而且使得栅能工作在更高能的正向栅压下.F注入增强型器件在退火后由于F离子对二维电子气的耗尽作用在退火后减弱,造成阈值电压负方向移动;F注入对势垒的提高作用在退火后有所减弱,引起了Schottky泄漏电流明显增大.退火后F注入增强型器件的沟道电子迁移率得到明显恢复。

关键词：高电子迁移率晶体管 AlGaN/GaN 增强型器件

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