计入多晶硅耗尽效应的深亚微米MOSFET开启电压模型

本文提出了一个深亚微米MOSFET的开启电压的解析模型．它计入了影响开启电压的诸多二级效应，例如短沟效应、窄沟效应、漏感应势垒下降（DIBL）效应以及衬底的非均匀掺杂等效应．此外，模型还考虑了极短沟长器件的多晶硅耗尽效应．模型的计算结果和数值器件模拟的结果十分相符．     

CCD纵向抗晕结构研究

建立了电荷耦合器件(CCD)纵向抗晕结构模型,运用半导体器件二维数值模拟软件MEDICI,对建立的纵向抗晕CCD器件模拟结构进行数值计算,并详细分析和讨论了衬底反偏电压、1PW层硼掺杂浓度、n型沟道磷掺杂浓度和TG转移栅下P杂质掺杂浓度等参数对CCD纵向抗晕能力的影响,得到了CCD纵向抗晕结构的一种优化结构.     

VLSI的计算机模拟模型研究

本文回顾了器件模型的发展历程,分析了在电路模拟中广泛使用的SPICE Leve13模型的器件输入、输出、衬偏、亚阈值等特性,指出该模型在模拟小尺寸器件时的不足之处,详细分析了影响MOS器件特性的主要小尺寸效应：自顾不暇 、窄沟道效应、非均匀掺杂效应、迁移率衰减效应、速度饱和效应、漏感应势垒降低效应、热电子效应、亚阈值电导等物理机理以及对器件性能的影响,分析了建立在上述多种效应基础之上的小尺寸器件的BSIM模型的机理（Berkley Short Channel IGFET Model）。     

适用于VLSI CAD的非均匀掺杂小尺寸MOSFET阈值电压模型

本文讨论了目前使用的MOSFET阈值电压模型的局限性,尝试了用分段近似法求解非均匀掺杂MOSFET的阈值电压,在此基础上提出了一个新的模型公式.它能反映非均匀掺杂MOSFET 阈值电压衬偏特性;不仅适用于浅注入,而且适用于深注入情况;不仅适用于长沟道,而且适用于小尺寸器件.此模型的计算结果同数值分析器MINIMOS的有关计算值相比,符合得很好.该模型公式特别适用于 VLSI CAD.     

掺杂浓度对槽栅nMOSFET特性的影响研究

讨论了槽栅结构nMOSFET的掺杂浓度对器件特性的影响，并通过二维器件仿真程序PISCES—Ⅱ进行了计算模拟比较。结果表明，提高衬底掺杂浓度，能使源漏区与沟道之间的拐角效应增大，对热载流子效应抑制的作用明显；提高沟道掺杂浓度，能减小沟道电荷的调制效应，使阈值电压更好。调节沟道掺杂浓度比调节衬底掺杂浓度对器件的影响更大。     

自对准双扩散MOS器件的阈值电压分析

文章提出了精确描述自对准双扩散MOS器件阀值电压的解析模型，给出了其沟道中杂质的二维分布和源结耗尽层宽度的计算方法；分析了边缘效应对氧化层电容的影响，借助电荷共事模型，建立了反映非均匀沟道中耗尽层电荷变化及其对开启电压影响的阀值电压模型；同时，借助二维仿真器，计算出自对准双扩散MOS器件的阈值电压，其值与解析值相吻合。     

异质栅非对称Halo SOI MOSFET

为了抑制异质栅SOI MOSFET的漏致势垒降低效应，在沟道源端一侧引入了高掺杂Halo结构．通过求解二维电势Poisson方程，为新结构器件建立了全耗尽条件下表面势和阈值电压解析模型，并对其性能改进情况进行了研究．结果表明，新结构器件比传统的异质栅SOI MOSFETs能更有效地抑制漏致势垒降低效应，并进一步提高载流子输运效率．新结构器件的漏致势垒降低效应随着Halo区掺杂浓度的增加而减弱，但随Halo区长度非单调变化．解析模型与数值模拟软件MEDICI所得结果高度吻合．     

SiGe-HBT中雪崩击穿效应对电流电压特性的影响

本文报道了一个在较宽温度范围内能精确描述6H SiC JEFT性能(包括亚阈区)的器件模型，器件的电流电压特性由包含少数几个物理模型参数连续统一的解析表达式表述.该模型也包括了串联电阻效应、沟道中电子速度饱和效应、饱和区的有限输出电导、温度决定的模型参数等效应.载流子的计算考虑了SiC中杂质能级特点，采用两级电离模型，模拟了典型结构器件的高温特性，结果和实验符合很好.     

重掺杂型混合信号集成电路衬底的噪声模型研究

应用器件模拟软件SILVACO模拟三种结构重掺杂型衬底中注入高频电流的分布,根据模拟结果分析得出重掺杂型衬底的简化模型为一单节点,进而将简化模型与实际的混合信号集成电路结合,建立起重掺杂型衬底的噪声模型,并给出了参数估算式。     

杂质浓度对槽栅PMOSFET抗热载流子特性的影响

基于流体动力学能量输运模型 ,利用二维仿真软件 Medici研究了深亚微米槽栅 PMOS器件衬底和沟道掺杂浓度对器件抗热载流子特性的影响 ,并从器件内部物理机理上对研究结果进行了解释。研究发现 ,随着沟道杂质浓度的提高 ,器件的抗热载流子能力增强 ;而随着衬底掺杂浓度的提高 ,器件的抗热载流子性能降低。这主要是因为这些结构参数影响了电场在槽栅 MOS器件内的分布和拐角效应 ,从而影响了载流子的运动并使器件的热载流子效应发生变化     

深亚微米MOSFET衬底电流的模拟与分析

利用器件模拟手段对深亚微米ＭＯＳＦＥＴ的衬底电流进行了研究和分析，给出了有效的道长度，栅氧厚度，源漏结深，衬底掺杂浓度以及电源电压对深亚微米ＭＯＳＦＥＴ衬底电流的影响，发现电源电压对深亚微米ＭＯＳＦＥＴ的衬底电流有着强烈的影响，热载流子效应随电源电压的降低而迅速减小，当电源电压降低到一定程度时，热载流子效应不再成为影响深亚微米ＭＯＳ电路可靠性的主要问题。     

一种背面深槽填充P型多晶硅RC-IGBT

提出了一种新型RC-IGBT,在背面阳极处设置了填充重掺杂P型多晶硅的深槽和FOC浮空电极。器件正向导通时,利用重掺杂P型多晶硅与N型衬底的接触电势差,将槽间的N型衬底部分耗尽,增强了阳极PN结的短路电阻,在较短背面阳极尺寸的条件下实现了RC-IGBT在开启过程中不出现电压折回现象。在器件反向开启过程中,空穴电流经过FOC浮空电极流入P型多晶硅,降低了多晶硅与N型衬底之间的势垒,提高了反向二极管的开启速度,降低了开启过程中二极管的过充电压。仿真结果表明,提出的新型RC-IGBT完全消除了电压折回现象,反向电流的均匀性得到了提高。相比于传统RC-IGBT,该新型RC-IGBT的元胞背面尺寸减小了88.89%,关断损耗降低了26.37%,反并联二极管的反向恢复电荷降低了13.12%。     

衬底浮空N 环高压器件新结构与击穿电压模型

提出带有衬底重掺杂N 环的高压器件新结构,称为FR LDMOS。在衬底中引入高掺杂N 环,漏极偏压由环结和漂移区主结分担,降低了主结电场,纵向击穿特性获得显著改善。基于柱坐标Poisson方程,建立击穿电压模型。结果表明：FR LDMOS较常规器件击穿电压提高56%。     

通过对耗尽型场效应晶体管与埋沟MOS电容器的测量来分析体内转移电荷耦合器件的特性

对于体内转移电荷耦合器件的特性分析可以借助于MOS电容器与场效应晶体管的测量结果。我们在MOS电容器和场效应晶体管的氧化层与衬底之间加了一层极性与衬底相反的浅掺杂层,用这样的模型来解释这些器件中观察到的电容——电压(C—V)特性的频率关系。     

MOSFET衬底电流模型在深亚微米尺寸下的修正

建立精确的衬底电流模型是分析ＭＯＳＦＥＴ器件及电路可靠性和进行ＭＯＳＦＥＴ电路设计所必需的．在分析载流子输运的基础上建立了一个常规结构深亚微米ＭＯＳＦＥＴ衬底电流的解析模型,模型公式简单．对模型进行了验证,研究了衬底掺杂浓度与栅氧化层厚度对拟合因子的影响,并分析了模型中拟合因子的物理意义．     

均匀、阶梯和线性掺杂漂移区SOI RESURF器件的统一击穿模型

提出了一个均匀、阶梯和线性掺杂漂移区SOI高压器件的统一击穿模型.基于分区求解二维Poisson方程,得到了不同漂移区杂质分布的横向电场和击穿电压的统一解析表达式.借此模型并对阶梯数从0到无穷时器件结构参数对临界电场和击穿电压的影响进行了深入研究.从理论上揭示了在厚膜SOI器件中用阶梯掺杂取代线性漂移区,不但可以保持较高的耐压,而且降低了设计和工艺难度.解析结果、MEDICI仿真结果和实验结果符合良好.     

半绝缘非掺GaAs材料制备的MESFETs背栅效应

设计了一套适用于二种工艺（离子注入隔离工艺和半绝缘衬底自隔离工艺）的背栅效应测试版图,用选择离子注入形成有源层和欧姆接触区,在非掺杂的半绝缘ＧａＡｓ衬底上制备ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴｓ器件．研究了这二种不同工艺制备的ＭＥＳＦＥＴｓ器件的背栅效应以及不同距离背栅电极的背栅效应大小．结果表明,采用离子注入隔离工艺制备的ＭＥＳＦＥＴｓ器件的背栅效应要比采用半绝缘衬底自隔离工艺制备ＭＥＳＦＥＴｓ器件的背栅效应小,背栅效应的大小与距离近似成反比,采用隔离注入的背栅阈值电压随距离变化的趋势比采用衬底自隔离的更大．     

用于SPICE-Ⅱ程序的耗尽型MOS器件模型

分析了SPICEⅡ程序模拟耗尽型MOS器件所遇到的限制及其原因,用线性区阈电压和饱和区阈电压描述耗尽型器件线性区和饱和区特性,讨论了饱和区阈电压与线性区阈电压之差随衬偏电压变化的关系,建立了耗尽型MOS器件模型及其参数提取的新方法.模拟结果与实验基本吻合.     

硅外延层中的杂质

主掺杂质、固态外扩散杂质、气相自掺杂质、系统自掺杂质和金属杂质等五类杂质源是外延层中的常见杂质。主掺杂质决定外延层的电阻率。固态外扩散、气相自掺杂和系统自掺杂影响衬底界面附近的外延层杂质浓度的深度分布。金属杂质在外延层中对器件有害。本文系统地介绍了掺杂源的掺杂过程也给出了控制的方法。     

薄外延层RESURF LDMOS完全耐压模型

提出硅基薄外延RESURF LDMOS不全耗尽和完全耗尽的完全耐压模型。基于求解二维Poisson方程,获得该结构二维表面电场和击穿电压的完整解析表达式。借助此模型研究击穿电压与器件结构参数、外延层掺杂浓度和衬底掺杂浓度的关系;在满足最优表面电场和完全耗尽条件下,得到器件优化的RESURF判据。解析结果、MEDICI数值结果和实验结果吻合较好,验证了模型的准确性。