检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2016年第1期65卷 394-401页

作者：宋建军包文涛张静唐昭焕谭开洲崔伟胡辉勇张鹤鸣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 中电集团24所模拟集成电路重点实验室重庆400060

利用应变技术和沟道晶向工程技术,均可有效增强Si基金属氧化物半导体器件的性能.本文提出了(100)Si p型金属氧化物半导体(PMOS)[110]晶向电导率有效质量双椭球模型,从理论上解释了Si PMOS[100]晶向沟道空穴迁移率为[110]晶向沟道空穴迁... 详细信息

利用应变技术和沟道晶向工程技术,均可有效增强Si基金属氧化物半导体器件的性能.本文提出了(100)Si p型金属氧化物半导体(PMOS)[110]晶向电导率有效质量双椭球模型,从理论上解释了Si PMOS[100]晶向沟道空穴迁移率为[110]晶向沟道空穴迁移率1.15倍的原因.基于(100)Si基应变PMOS反型层E-k关系,拓展应用该模型,首先获得了(100)Si基应变PMOS反型层价带第一子带等能图,然后给出了(100)Si基应变PMOS器件反型层[110]晶向空穴电导率有效质量模型.本文的模型方案合理可行,可为Si基应变PMOS器件的研究与设计提供有价值的参考.

关键词：应变电导率有效质量双椭球模型

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空位缺陷及Mg替位对纤锌矿(Ga,Mn)N电子结构和磁光性能的影响

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物理学报 2016年第19期65卷 238-249页

作者：徐大庆李培咸娄永乐岳改丽张超张岩刘宁庄杨波西安科技大学电气与控制工程学院西安710054 西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院西安710071 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

采用自旋密度泛函理论框架下的广义梯度近似(GGA+U)平面波超软赝势方法,构建了未掺杂纤锌矿GaN超胞、三种不同有序占位Mn双掺GaN,(Mn,Mg)共掺杂GaN以及存在空位缺陷的Mn掺杂GaN超胞模型,分别对所有模型的能带结构、电子态密度、能量以... 详细信息

采用自旋密度泛函理论框架下的广义梯度近似(GGA+U)平面波超软赝势方法,构建了未掺杂纤锌矿GaN超胞、三种不同有序占位Mn双掺GaN,(Mn,Mg)共掺杂GaN以及存在空位缺陷的Mn掺杂GaN超胞模型,分别对所有模型的能带结构、电子态密度、能量以及光学性质进行了计算.计算结果表明:与纯的GaN相比,Mn掺杂GaN体系的体积略有增大,掺杂体系居里温度能够达到室温以上;随着双掺杂Mn-Mn间距的增大,体系总能量和形成能升高、稳定性下降、掺杂越难;(Mn,Mg)共掺杂并不能有效增大掺杂体系磁矩,也不能达到提高掺杂体系居里温度的作用;Ga空位缺陷和N空位缺陷的存在不利于Mn掺杂GaN形成稳定的铁磁有序.此外,Mn离子的掺入在费米能级附近引入自旋极化杂质带,正是由于费米能级附近自旋极化杂质带中不同电子态间的跃迁,介电函数虚部在0.6868eV附近、光吸收谱在1.25eV附近分别出现了一个较强的新峰.

关键词： GaN 第一性原理电子结构磁光性能

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退火温度对GaN：Mn薄膜微结构、电学及磁学性能的影响

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硅酸盐学报 2016年第7期44卷 981-986页

作者：徐大庆李培咸娄永乐李妤晨西安科技大学电气与控制工程学院西安710054 西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院西安710071 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

通过Mn离子注入非故意掺杂GaN外延层制备了GaN:Mn薄膜,研究了退火温度对其微结构、电学和磁学性能的影响。结果表明:所有样品均呈现为单晶纤锌矿结构;离子注入产生的相关缺陷在GaN:Mn薄膜中引起了新的声子模,分析认为Mn替代Ga位后所产... 详细信息

通过Mn离子注入非故意掺杂GaN外延层制备了GaN:Mn薄膜,研究了退火温度对其微结构、电学和磁学性能的影响。结果表明:所有样品均呈现为单晶纤锌矿结构;离子注入产生的相关缺陷在GaN:Mn薄膜中引起了新的声子模,分析认为Mn替代Ga位后所产生的相关局域振动紧邻GaN的E_2^(high)峰;测量显示材料具有室温铁磁特性,并且磁化强度和电学特性随着退火温度而变化。实验分析结合模拟计算表明,微结构随退火温度的变化引起相应的Ga空位和N空位浓度的变化,使得主导材料磁性能的交换相互作用发生转换,从而使材料磁化强度随着退火温度而变化。

关键词：锰掺杂氮化镓微结构铁磁性磁交换相互作用

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高功率微波作用下高电子迁移率晶体管的损伤机理

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物理学报 2016年第16期65卷 253-260页

作者：李志鹏李晶孙静刘阳方进勇中国空间技术研究院西安分院西安710000 中国文昌航天发射场指挥中心文昌571300 西安电子科技大学微电子学院教育部宽禁带半导体材料与器件重点实验室西安710071

本文针对高电子迁移率晶体管在高功率微波注入条件下的损伤过程和机理进行了研究,借助SentaurusTCAD仿真软件建立了晶体管的二维电热模型,并仿真了高功率微波注入下的器件响应.探索了器件内部电流密度、电场强度、温度分布以及端电流随... 详细信息

本文针对高电子迁移率晶体管在高功率微波注入条件下的损伤过程和机理进行了研究,借助SentaurusTCAD仿真软件建立了晶体管的二维电热模型,并仿真了高功率微波注入下的器件响应.探索了器件内部电流密度、电场强度、温度分布以及端电流随微波作用时间的变化规律.研究结果表明,当幅值为20 V,频率为14.9 GHz的微波信号由栅极注入后,器件正半周电流密度远大于负半周电流密度,而负半周电场强度高于正半周电场.在强电场和大电流的共同作用下,器件内部的升温过程同时发生在信号的正、负半周内.又因栅极下靠近源极侧既是电场最强处,也是电流最密集之处,使得温度峰值出现在该处.最后,对微波信号损伤的高电子迁移率晶体管进行表面形貌失效分析,表明仿真与实验结果符合良好.

关键词：高电子迁移率晶体管高功率微波损伤机理

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Si和SiGe三极管Early效应模型及在电路仿真器中的应用综述

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电子学报 2016年第7期44卷 1763-1771页

作者：徐小波张林王晓艳谷文萍胡辉勇葛建华长安大学电子与控制工程学院道路交通检测与装备工程技术研究中心陕西西安710064 西安电子科技大学综合业务网理论与关键技术国家重点实验室陕西西安710071 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

Early效应作为表征双极器件关键性能的因素之一,影响输出跨导、传输电流、基区渡越时间、电流增益、扩散电容等器件特性.本文从Early效应的基本定义出发,综述了Early电压的起源,模型的发展及其在Si和Si Ge电路仿真器中的应用.具体为:(1... 详细信息

Early效应作为表征双极器件关键性能的因素之一,影响输出跨导、传输电流、基区渡越时间、电流增益、扩散电容等器件特性.本文从Early效应的基本定义出发,综述了Early电压的起源,模型的发展及其在Si和Si Ge电路仿真器中的应用.具体为:(1)综述了Si三极管中的基本模型及在SPICE中处理过程,然后针对SPICE的缺陷,描述了VBIC模型中针对Early效应的改进.(2)由于SPICE和VBIC不能有效描述SiGe HBT中基区Ge组分引入.本文基于SiGe HBT标准化模型Mextram、HICUM对SiGe HBT的建模思想,综述了将其用于建立Early电压模型的方法.(3)总结了现有主流模型对Early效应的建模方法及优缺点.

关键词： Early效应三极管 SPICE 积分电荷控制关系

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压应变Ge/(001)Si_(1-x)Ge_x空穴散射与迁移率模型

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物理学报 2015年第3期64卷 477-482页

作者：白敏宣荣喜宋建军张鹤鸣胡辉勇舒斌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

应变Ge材料因其载流子迁移率高,且与硅工艺兼容等优点,已成为硅基CMOS研究发展的重点和热点.本文基于压应变Ge/(001)Si1-xGex价带结构模型,研究了压应变Ge/(001)Si1-xGex空穴各散射概率、空穴迁移率与Ge组分(x)的关系,包括空穴离化杂质... 详细信息

应变Ge材料因其载流子迁移率高,且与硅工艺兼容等优点,已成为硅基CMOS研究发展的重点和热点.本文基于压应变Ge/(001)Si1-xGex价带结构模型,研究了压应变Ge/(001)Si1-xGex空穴各散射概率、空穴迁移率与Ge组分(x)的关系,包括空穴离化杂质散射概率、声学声子散射、非极性光学声子散射、总散射概率以及空穴各向同性、各向异性迁移率,获得了有实用价值的相关结论.本文量化模型可为应力致Ge改性半导体物理的理解及相关器件的研究设计提供有重要的理论参考.

关键词：锗应变散射迁移率

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Si/Ge/Si异质横向SPiN二极管固态等离子体解析模型

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物理学报 2015年第23期64卷 381-387页

作者：康海燕胡辉勇王斌宣荣喜宋建军赵晨栋许小仓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' 110071

采用横向表面PiN(SPiN)二极管构造的硅基可重构天线具有众多优于传统天线的独特优势,是实现天线小型化和提升雷达与微波通信系统性能的有效技术途径.本文提出一种Si/Ge/Si异质横向SPiN二极管,并基于双极扩散模型与Fletcher型边界条件,... 详细信息

采用横向表面PiN(SPiN)二极管构造的硅基可重构天线具有众多优于传统天线的独特优势,是实现天线小型化和提升雷达与微波通信系统性能的有效技术途径.本文提出一种Si/Ge/Si异质横向SPiN二极管,并基于双极扩散模型与Fletcher型边界条件,在大注入条件下建立了二极管结电压、电流密度与本征区固态等离子体浓度分布解析模型,并数值模拟分析了本征区长度、P^+与N^+区掺杂浓度、外加电压对所建模型的影响.结果表明,固态等离子体浓度随本征区长度的增加下降,随外加电压的增加而指数上升,随P^+与N^+区掺杂浓度的提高而上升,电流密度随外加电压的增加而指数上升.同等条件下,异质SPiN二极管的固态等离子体浓度相比同质二极管提高近7倍以上.本文所建模型为硅基可重构天线的设计与应用提供有效的参考.

关键词： SPiN 固态等离子体大注入异质结

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具有P型覆盖层新型超级结横向双扩散功率器件

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物理学报 2015年第16期64卷 377-383页

作者：李春来段宝兴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要的低功耗横向双扩散金属氧化物半导体器件(lateral double-diffused MOSFET),在已有的N型缓冲层超级结LDMOS(N-buffered-SJ-LDMOS)结构基础上,提出了一种具有P型覆盖层新型超级结LDMOS结构(P-covered-SJ-LDMO... 详细信息

为了设计功率集成电路所需要的低功耗横向双扩散金属氧化物半导体器件(lateral double-diffused MOSFET),在已有的N型缓冲层超级结LDMOS(N-buffered-SJ-LDMOS)结构基础上,提出了一种具有P型覆盖层新型超级结LDMOS结构(P-covered-SJ-LDMOS).这种结构不但能够消除传统的N沟道SJ-LDMOS由于P型衬底产生的衬底辅助耗尽问题,使得超级结层的N区和P区的电荷完全补偿,而且还能利用覆盖层的电荷补偿作用,提高N型缓冲层浓度,从而降低了器件的比导通电阻.利用三维仿真软件ISE分析表明,在漂移区长度均为10μm的情况下,P-covered-SJ-LDMOS的比导通电阻较一般SJ-LDMOS结构降低了59%左右,较文献提出的N型缓冲层SJ-LDMOS(N-buffered-SJ-LDMOS)结构降低了43%左右.

关键词：横向双扩散金属氧化物半导体器件超级结比导通电阻 P型覆盖层

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具有半绝缘多晶硅完全三维超结横向功率器件

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物理学报 2015年第18期64卷 425-431页

作者：曹震段宝兴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LDMOS(lateral double-diffused MOSFET)器件击穿电压与比导通电阻的硅极限的2.5次方关系,降低LDMOS器件的功率损耗,提高功率集成电路的功率驱动能力,提出了一种具有半绝缘多晶硅SIPOS(semi-insulating poly silicon)覆盖... 详细信息

为了突破传统LDMOS(lateral double-diffused MOSFET)器件击穿电压与比导通电阻的硅极限的2.5次方关系,降低LDMOS器件的功率损耗,提高功率集成电路的功率驱动能力,提出了一种具有半绝缘多晶硅SIPOS(semi-insulating poly silicon)覆盖的完全3 D-RESURF(three-dimensional reduced surface field)新型super junction-LDMOS结构(SIPOS SJ-LDMOS).这种结构利用SIPOS的电场调制作用使SJ-LDMOS的表面电场分布均匀,将器件单位长度的耐压量提高到19.4 V/μm;覆盖于漂移区表面的SIPOS使SJ-LDMOS沿三维方向均受到电场调制,实现了LDMOS的完全3 D-RESURF效应,使更高浓度的漂移区完全耗尽而达到高的击穿电压;当器件开态工作时,覆盖于薄场氧化层表面的SIPOS的电场作用使SJ-LDMOS的漂移区表面形成多数载流子积累,器件比导通电阻降低.利用器件仿真软件ISE分析获得,当SIPOS SJ-LDMOS的击穿电压为388 V时,比导通电阻为20.87 mΩ.cm^2,相同结构参数条件下,N-buffer SJ-LDMOS的击穿电压为287 V,比导通电阻为31.14 mΩ.cm^2;一般SJ-LDMOS的击穿电压仅为180 V,比导通电阻为71.82 mΩ.cm^2.

关键词： super junction 半绝缘多晶硅击穿电压比导通电阻

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阶梯AlGaN外延新型Al_(0.25)Ga_(0.75)N/GaN HEMTs器件实验研究

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物理学报 2015年第23期64卷 255-261页

作者：袁嵩段宝兴袁小宁马建冲李春来曹震郭海军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

本文报道了作者提出的阶梯AlGaN外延层新型AlGaN/GaN HEMTs结构的实验结果.实验利用感应耦合等离子体刻蚀(ICP)刻蚀栅边缘的AlGaN外延层,形成阶梯的AlGaN外延层结构,获得浓度分区的沟道2DEG,使得阶梯AlGaN外延层边缘出现新的电场峰,有... 详细信息

本文报道了作者提出的阶梯AlGaN外延层新型AlGaN/GaN HEMTs结构的实验结果.实验利用感应耦合等离子体刻蚀(ICP)刻蚀栅边缘的AlGaN外延层,形成阶梯的AlGaN外延层结构,获得浓度分区的沟道2DEG,使得阶梯AlGaN外延层边缘出现新的电场峰,有效降低栅边缘的高峰电场,从而优化了AlGaN/GaN HEMTs器件的表面电场分布.实验获得了阈值电压-1.5V的新型AlGaN/GaN HEMTs器件.经过测试,同样面积的器件击穿电压从传统结构的67V提高到新结构的106V,提高了58%左右;脉冲测试下电流崩塌量也比传统结构减少了30%左右,电流崩塌效应得到了一定的缓解.

关键词： AlGaN/GaN 表面电场击穿电压电流崩塌

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