多晶硅薄膜压阻系数的理论研究

利用应力退耦模型,分别对多晶硅薄膜晶粒中性区和晶界势垒区的压阻系数进行了理论分析,并推导出多晶硅压阻系数的表达式.实验结果表明,利用文中推导出的理论公式所获得的计算值与实验测量结果基本符合,所给出的有关多晶硅压阻系数的理论结果可以作为多晶硅特性分析的理论依据.     

多晶硅薄膜的高温压阻效应

利用LPCVD制备重掺杂多晶硅薄膜,在0～560℃温度范围内对薄膜的压阻效应进行研究,同时对多晶硅薄膜应变系数随温度的变化,以及薄膜的淀积温度与薄膜厚度对应变系数的影响进行了相关的实验研究.结果表明,利用多晶硅材料制作的压敏电阻,其最高工作温度可以达到560℃以上.     

快速热退火多晶硅薄膜压阻特性研究

本文首先系统的研究了用 LPCVD工艺在温度为 625℃、气相硼硅原子比分别为 1.6 × 10~(-3)和2.0×10~(-3)时淀积的、其后又分别经900℃、1050℃、1150℃ 10秒钟快速热退火(RTA)处理的多晶硅薄膜压阻特性.然后,基于上述结果,着重研究了气相硼硅原子比分别为 1.6×10~(-3)、2.0 × 10~(-3)、4.0 ×10~(-3)和5.0 × 10~(-3)时淀积,其后只经1150℃ 10秒钟快速热退火处理的多晶硅薄膜压阻特性.在上述淀积条件下,与900℃ 30分钟常规热退火(FA)相比较,得到了快速热退火的最佳条件.     

多晶硅薄膜的高温压阻效应

利用LPCVD制备重掺杂多晶硅薄膜,在0～560℃温度范围内对薄膜的压阻效应进行研究,同时对多晶硅薄膜应变系数随温度的变化,以及薄膜的淀积温度与薄膜厚度对应变系数的影响进行了相关的实验研究.结果表明,利用多晶硅材料制作的压敏电阻,其最高工作温度可以达到560℃以上.     

多晶硅纳米薄膜晶界隧道压阻效应

实验表明重掺杂情况下多晶硅纳米薄膜的应变因子比相同浓度单晶硅的大,且随晶粒尺度减小而增大。为使这种特性在压阻器件中得到合理应用,在分析多晶硅能带结构的基础上,阐明了这种特性根源在于流过晶界的隧道电流随应变而变化引起的隧道压阻效应,给出了晶界压阻系数的计算方法,并从理论上解释了多晶硅纳米薄膜压阻特性的实验现象。     

掺杂浓度对多晶硅纳米薄膜应变系数的影响

为有效利用多晶硅纳米薄膜研制MEMS压阻器件,本文对LPCVD多晶硅纳米薄膜应变系数与掺硼浓度的关系进行了研究,并利用扫描电镜和X射线衍射实验分析了薄膜的结构特点.结果表明:在重掺杂情况下,纳米薄膜的应变系数明显大于相同掺杂浓度下单晶硅的应变系数,而且掺杂浓度在2.5×1020cm-3左右时,应变系数具有随掺杂浓度升高而增大的趋势.对这种实验结果依据隧道效应原理进行了理论解释,提出了多晶硅压阻特性的修正模型.     

多晶硅隧道压阻模型*

基于陷阱模型,分析了多晶硅能带结构和导电机理,给出了解释隧道压阻效应的等效电路,说明了构成多晶硅压阻效应的内在因素以及隧道压阻效应在其中的作用。综合晶界区域和晶粒中性区两方面压阻效应建立了新的压阻模型——隧道压阻模型。结果表明,掺杂浓度在1020cm-3以上,复合晶界的压阻系数不但大于晶粒中性区的压阻系数,而且随掺杂浓度增加而增大,从而揭示了多晶硅纳米薄膜在重掺杂情况下出现应变因子随掺杂浓增加而增大的重要实验现象的内在机理。     

掺杂浓度对多晶硅纳米薄膜应变系数的影响

为有效利用多晶硅纳米薄膜研制MEMS压阻器件,本文对LPCVD多晶硅纳米薄膜应变系数与掺硼浓度的关系进行了研究,并利用扫描电镜和X射线衍射实验分析了薄膜的结构特点.结果表明:在重掺杂情况下,纳米薄膜的应变系数明显大于相同掺杂浓度下单晶硅的应变系数,而且掺杂浓度在2.5×1020cm-3左右时,应变系数具有随掺杂浓度升高而增大的趋势.对这种实验结果依据隧道效应原理进行了理论解释,提出了多晶硅压阻特性的修正模型.     

碳化硅薄膜及压阻效应研究

研究了SiC薄膜的制备及其压阻特性。利用热丝化学气相沉积(HFCVD)法在硅(111)晶面制备SiC薄膜,对制备的薄膜进行X射线衍射分析和其它测试。结果表明:SiC薄膜晶向取向一致,薄膜生长速率为3 m / h,厚度约为5 m。同时,利用高阻仪研究该薄膜的压阻特性,测得应变量()在(2~6)×104范围内,电阻的相对变化量(ΔR·R1)和压阻灵敏度因子(k)随应变量()的变化曲线。结果表明该薄膜有明显的压阻效应。     

多晶硅电阻负阻特性的研究

在实验的基础上对多晶硅电阻的负阻特性做了较详尽的阐述，并给出了进行定量计算的数学公式。     

多晶硅TFT模型的研究进展

全面介绍了多晶硅薄膜晶体管(TFT)紧凑模型的现状和应用前景,简单说明了多晶硅TFT特有的电学特性,这是多晶硅TFT建模的基础,重点介绍了基于阈值电压和基于表面势的多晶硅TFT紧凑模型的研究进展,并对这些模型进行了评述,其中RPI模型是基于阈值电压的TFT模型的典范.虽然TFT模型已经有所发展,但成熟度还远远不够.最后提出了改进多晶硅TFT模型的方向和策略,包括二维器件模拟的应用、基于表面势模型的发展、多晶硅材料特性的应用、统一模型的发展、短沟效应的建模和参数提取等.     

Phenomenological Model of the Piezoresistive Effect in Polysilicon Films

A phenomenological model is proposed of the piezoresistive effect in polysilicon films, taking account of film symmetry. The model employs the elastoresistance and the piezoresistance tensor. Average piezoresistance coefficients are calculated. They are found to agree well with previously reported experimental values for high doping levels.     

半绝缘多晶硅薄膜的制备与应用

本文对ＬＰＣＶＤ半绝缘多晶硅（ＳＩＰＯＳ）薄膜工艺进行了研究，分析和讨论了工艺参数对薄膜淀积过程以及性能的影响。并较详细介绍了ＳＩＰＯＳ薄膜在高压功率器件领域的应用。     

微型压阻式压力传感器的研制

用微机械加工技术开发出一种微型方杯压阻式压力传感器。文中介绍了微型压力传感器的设计思想和研制工艺中的关键技术，并给出了该传感器的参数。测试结果表明该传感器的主要性能已达到国内先进水平。     

一种简单的表面加工多晶硅薄膜热扩散率在线测试结构

本文提出了一种表面加工多晶硅薄膜的在线测试结构.模型综合考虑了辐射、对流以及向衬底的传热等因素的影响,通过分析两个长度不同但宽度与厚度相同的梁在相同加热电流下的瞬态电阻变化特性,来提取多晶硅薄膜的热扩散系数.用ANSYS软件验证了该模型的正确性,通过实验测得表面加工多晶硅薄膜的热扩散率为1.059×10^-5±3×10^-6m²/s.