GaN n-MOSFET反型沟道电子迁移率模型

在器件物理的基础上,提出了一种半经验的GaN n-MOSFET反型沟道电子迁移率模型.该模型考虑了位错、界面态、光学声子、离化杂质、表面粗糙、声学声子,以及高场对迁移率的影响.模拟结果表明,界面态和位错是影响沟道迁移率的主要因素,尤其是界面态,它决定了迁移率的最大值,而位错密度的增加使迁移率减小.此外,表面粗糙散射和高场散射主要影响高场下载流子迁移率.由此可见,GaN n-MOSFET沟道迁移率的提高依赖于晶体质量和界面质量的提高.     

GaAs PHEMT材料电子迁移率的非接触测试

非接触迁移率测试是一种测试载流子浓度以及迁移率的新型方法,与传统的范德堡霍尔测试相比,具有无损测量和分层测试等诸多优点。分别采用传统的范德堡霍尔测试法和新型的非接触迁移率测试法对不同帽层厚度、不同掺杂浓度的GaAs PHEMT样品进行测试分析。结果表明,在盖帽层很薄的情况下,两种测试方法所测得的电子浓度以及迁移率一致,而在盖帽层较厚的情况下,由于受盖帽层重掺杂电子的影响,范德堡霍尔测试无法测得沟道内二维电子气(2DEG)浓度和迁移率,而非接触式迁移率测试法可以将盖帽层和沟道层分开,准确地测得沟道内2DEG浓度和迁移率。     

MOSFET迁移率增强技术

随着MOSFET特征尺寸的缩小,载流子的迁移率降低已成为器件性能衰退的主要因素之一,迁移率增强技术因此获得了广泛的研究和应用。衬底诱生应力、工艺诱生应力和采用不同的衬底晶向等三类方法都可以显著提高载流子的迁移率。文章综述了常见的几种迁移率增强技术。     

含弹道输运模型的纳米尺寸GaAs HEMT电流方程

提出了一个包含改进的准弹道输运模型的砷化镓(GaAs)高电子迁移率晶体管(HEMT)的漏电流方程。弹道输运模型是基于玻耳兹曼输运方程和迁移率的扩展定义,即单位电场中载流子在沟道中以弹道轨迹运动的平均速度。对平均速度的求解没有采用任何近似,并采用一种平滑的拟合方程将弹道迁移率和常规迁移率整合在一起。同时还研究了纳米尺度GaAs HEMT中温度、沟道长度和沟道掺杂浓度对有效迁移率的影响。最后,把有效迁移率模型和电流方程分别与实验数据和数值仿真结果进行比较,误差小于5%。     

氮化物异质结电子气的二维特性和迁移率

从自洽求解薛定谔方程出发,计算了氮化物异质结中的二维电子气、退局域态和二维表面态。研究了电子气二维特性与迁移率间的关联。用电子气的二维特性和沟道电子向表面态溢出模型解释了室温和低温下迁移率随电子浓度变化的行为。以电子迁移率与异质结构间的关联为依据,提出了优化设计异质结构来增大电子迁移率和降低迁移率随电子浓度变化的新思路。     

硅基不同晶面上的空穴迁移率研究

近年来,金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的特征尺寸减小并进入纳米尺度,为了改善器件的短沟道效应,器件由原来的平面结构改为立体结构。而在立体结构器件中,沟道由不同于传统Si(100)晶面的Si晶面所组成。因此,为了了解不同Si晶面上器件反型层空穴迁移率的变化情况,在不同晶面Si衬底上分别制作了pMOSFET,并研究了器件的空穴迁移率。采用Split C-V方法测试了Si(100),(110),(111)和(112)晶面上器件的空穴迁移率。结果表明,Si(110)晶面上的空穴迁移率最大,Si(112)晶面上<111>沟道方向空穴迁移率比(110)晶面上空穴迁移率小,而略大于(100)和(111)晶面上的空穴迁移率,(100)晶面上的空穴迁移率最小。     

考虑库仑散射屏蔽效应的Si_(1-x)Ge_x pMOSFET低场空穴迁移率模型

在考虑应变对SiGe合金能带结构参数影响的基础上,建立了一个半经验的Si1-xGexpMOSFET反型沟道空穴迁移率模型。该模型重点讨论了反型电荷对离化杂质散射的屏蔽作用,由此对等效体晶格散射迁移率进行了修正。并且详细讨论了等效体晶格散射迁移率随掺杂浓度Nd和组分x的变化。利用该模型,对影响空穴迁移率的主要因素进行了分析讨论。通过模拟得出,增加组分x可以显著提高等效体晶格散射迁移率,从而可以提高PMOSFET的空穴迁移率。     

最大熵迁移率谱分析的发展与应用

最大熵迁移率谱分析方法是用于研究和获得材料电学参数一种测试手段。它克服了传统的固定磁场霍尔测量方法的缺点,可以获得更多更准确的电学信息。本文介绍了最大熵迁移率谱分析方法的基本原理和特点,论述了最大熵迁移率谱分析方法的发展与应用,最后展望了最大熵迁移率谱分析方法的应用前景。     

4H-SiC隐埋沟道MOSFET迁移率的研究

研究了几种因素对4H-SiC隐埋沟道MOSFET沟道迁移率的影响.提出了一个简单的模型用来定量分析串联电阻对迁移率的影响.串联电阻不仅会使迁移率降低,还会使峰值场效应迁移率所对应的栅压减小.峰值场效应迁移率和串联电阻的关系可用一个二次多项式来准确描述.详细分析了均匀分布和不均匀分布的界面态对场效应迁移率的影响.对于指数分布的界面态,低栅压下界面态的影响基本上可以忽略不计,随着栅压的增加,界面态的影响越来越显著.     

掺杂浓度和无序对柔性有机发光二极管载流子迁移率的影响

基于电荷分布的泊松方程和载流子输运方程,考虑最低能量非占据态和最高能量占据态的载流子态密度服从双高斯分布的模型,自洽地研究了掺杂浓度和无序对Alq3柔性有机发光二极管载流子迁移率的影响.发现掺杂浓度低于1×1020cm-3时,掺杂浓度对迁移率影响很小,迁移率几乎保持不变;当掺杂浓度大于1×1020cm-3时,载流子迁移率非线性增加,与实验结果很好一致.考虑不同无序度时,发现无序度的增加,相应的迁移率下降;低掺杂浓度下迁移率与无序度的大小关系不大,当掺杂浓度较高的时,无序度较小的材料迁移率增加较快.最终给出了柔性发光二极管器件的发光功率密度与电压关系,表明载流子浓度和无序相关的迁移率结果对制备高性能的柔性有机发光二极管具有指导意义.     

Study of Electron Mobility in 4H-SiC Buried-Channel MOSFETs

研究了几种因素对4H-SiC隐埋沟道MOSFET沟道迁移率的影响.提出了一个简单的模型用来定量分析串联电阻对迁移率的影响.串联电阻不仅会使迁移率降低,还会使峰值场效应迁移率所对应的栅压减小.峰值场效应迁移率和串联电阻的关系可用一个二次多项式来准确描述.详细分析了均匀分布和不均匀分布的界面态对场效应迁移率的影响.对于指数分布的界面态,低栅压下界面态的影响基本上可以忽略不计,随着栅压的增加,界面态的影响越来越显著.     

离子注入碲镉汞迁移率谱的研究

文章介绍了分别采用厚度较大的样品的较薄的霍耳器件进行了离子注入和迁移率谱的测试。对于离子注入后的样品，迁移率谱给出明显的两个电导率峰，通过分析说明样品经过离子注入产生了高浓度和低迁移率的表面层。迁移率谱是离注入样品的有效的非破坏分析方法之一。     

具有栅电流修正的肖特基势垒技术测量迁移率分布

砷化镓肖特基场效应管有源层中的电子迁移率分布对器件有重要的影响,改变负栅偏压可以测出不同深度处的迁移率,但是由于表面总是处在耗尽状态,因此很难测出表面电子迁移率,本文介绍一种微分直流等效模型,使肖特基势垒可以正偏且较好地包括了栅电流修正.应用这一模型,可以较精确地测出非常接近表面的漂移迁移率和几何磁阻迁移率,模型推导较严密,物理意义清晰.     

掺Fe或同时掺Fe和Ga半绝缘InP的电学性质分析

本文采取理论计算与实验数据相拟合的方法,简明地图解了掺Fe或同时掺Fe和Ga的半绝缘InP的电学性质.当选取电子与空穴迁移率之比μ_n/μ_p(?)20时,两种材料的Hall迁移率μ_H都得到最佳拟合,与Rhee的结果一致.高温变温Hall数据表明,在迁移率与温度关系上,两种材料存在差异:掺Fe-InP的迁移率随温度升高而减小或基本不变,而同时掺Fe和Ga-InP的迁移率有随温度增加的趋势.     

非均匀掺杂层的载流子平均迁移率及其应用

本文建立了非均匀次掺杂层载流子平均迁移率与平均电导的普遍关系。在假定全离化(γ=1)的条件下,推导出了任何半导体中余误差和高斯分布下次掺杂层载流子平均迁移率与掺杂层参数之间的关系式,并利用Irvin曲线,具体计算了硅扩散层的平均迁移率与表面浓度的关系曲线,讨论和分析了用平均迁移率表示次扩散层的方块电阻的公式。分析发现,当(C_S/C_B)>10时,余误差和高斯分布下全扩散层的载流子平均迁移率只与表面浓度有关,并可用一近似公式表示,即完成了直接由方块电阻的测量值确定表面浓度的曲线。考虑到扩散层的不均匀性,推导出了用平均迁移率表示的集成电路挤压电阻器和晶体管基极电阻的设计公式。     

兰宝石上异质外延硅淀积条件的选择

采用离子注入掺磷后测量了膜的霍耳迁移率,研究了不同淀积条件对膜特性的影响。表明最佳淀积温度为950℃左右。偏离此温度,迁移率就明显下降;在940—970℃生长温度下,以2μ/分的速率生长的膜比5μ/分生长的膜有更高的迁移率;H_2处理温度对迁移率没有明显的影响,但随H_2处理温度的升高,膜的本征载流子浓度迅速上升。焰熔衬底与直拉衬底相比,膜的霍耳迁移率相近,但场效应迁移率低一些。     

弱电导材料中载流子迁移率的测量方法研究

为了精确测定弱电导材料中载流子迁移率,采用渡越时间方法测量了8-羟基喹啉配合物（Alq3）的载流子迁移率,对渡越时间方法需要的实验条件进行了理论分析和实验验证,讨论了激发光源的波长、单脉冲能量以及测量电路的积分时间常数的选取对材料载流子迁移率测量结果的影响。结果表明,采用渡越时间方法测量弱电导半导体材料中载流子迁移率时,只有严格选取合适的测量条件,才可能获得准确、可靠的测试结果。此结论有助于对有机电致发光器件载流子迁移率进行精确测定。     

用空间电荷限制电流法测定n型掺杂的BPhen的电子迁移率

摘 要 用空间电荷限制电流（SCLC）法测定了不同厚度（50-300nm）的Liq掺杂BPhen的电子迁移率。实验结果表明在33wt％Liq掺杂的BPhen中,当厚度达到150nm以后电子迁移率接近于体材料的迁移率。对于300nm厚的掺杂的BPhen,测定的电子迁移率约为5.4×10-3 cm2/Vs （电场强度为0.3MV/cm时）,比本征BPhen的迁移率（3.4×10-4 cm2/Vs）高约一个数量级,而且其迁移率基本上不依赖于电场。同时还对掺杂的BPhen为有机电致发光器件（OLED）的典型厚度时的电子迁移率进行了测定。     

应变硅pMOS反型层中空穴迁移率k·p及蒙特卡罗模拟研究

对应变硅pMOS反型层中的空穴迁移率进行了理论研究.使用应力相关的6能带k·p模型,自洽地求解垂直于沟道方向的一维薛定谔方程与泊松方程,获得反型层中二维空穴气的能带结构.采用蒙特卡罗方法对单轴压应力和双轴张应力情况下的空穴迁移率进行了模拟研究,得出了沟道迁移率随垂直于沟道电场变化的曲线,并与常规的非应变硅pMOS迁移率进行了比较.模拟结果显示:无论是单轴压应力还是双轴张应力,都使得空穴迁移率增大.当单轴压应力沿着[110]沟道时,迁移率增大的幅度最大,平均增幅可达到170%左右.     

应变硅pMOS反型层中空穴迁移率k·p及蒙特卡罗模拟研究

对应变硅pMOS反型层中的空穴迁移率进行了理论研究.使用应力相关的6能带k·p模型,自洽地求解垂直于沟道方向的一维薛定谔方程与泊松方程,获得反型层中二维空穴气的能带结构.采用蒙特卡罗方法对单轴压应力和双轴张应力情况下的空穴迁移率进行了模拟研究,得出了沟道迁移率随垂直于沟道电场变化的曲线,并与常规的非应变硅pMOS迁移率进行了比较.模拟结果显示:无论是单轴压应力还是双轴张应力,都使得空穴迁移率增大.当单轴压应力沿着[110]沟道时,迁移率增大的幅度最大,平均增幅可达到170%左右.