隐埋层中二维效应对全耗尽SOI非对称HALO结构阈值电压的影响

在非对称HALO结构的全耗尽SOI二维阈值电压解析模型的基础上,对阈值电压受隐埋层中二维效应的影响进行了讨论.通过与一维模型的比较,说明在深亚微米SOI MOSFET器件中隐埋层的二维效应会导致器件提前出现短沟道效应.新模型结果与二维数值模拟软件MEDICI吻合较好.     

偏置条件对NMOS器件X射线总剂量效应的影响

采用10 keV X射线,对NMOSFET在不同偏置条件下进行总剂量辐射,分析了辐照前后辐射感生的氧化物陷阱电荷与界面态电荷对MOS器件阈值电压的影响以及辐射导致漏电现象.实验结果表明,对于NMOSFET,On偏置条件是最劣偏置条件,Off偏置条件是最优偏置条件.     

短沟Trench MOSFET阈值电压解析模型

传统MOS器件的阈值电压模型被广泛地用于分析Trench MOSFET的阈值电压,这种模型对于长沟道和均匀分布衬底的MOS器件来说很合适.但是对于Trench MOSFET器件来说却显现出越来越多的问题,这是因为Trench MOSFET的沟道方向是垂直的,其杂质分布也是非均匀的.本文基于二维电荷共享模型,给出了Trench MOSFET的一种新的阈值电压解析模型,该模型反映了器件的阈值电压随不同结构和工艺参数变化的规律,模型的结果和器件仿真软件Sivaco TCAD的仿真结果吻合较好.该模型较好地解决了以往所用的Trench MOSFET阈值电压模型计算不准确的问题.     

金属氧化物半导体场效应晶体管中总剂量效应导致的阈值电压漂移研究现状

为了研发可用于核与辐射应急响应与准备的机器人,对比了多种具有不同结构和生产工艺的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)由于总剂量效应(TID)导致的阈值电压漂移(ΔV_th)。注意到了栅宽和栅长对器件耐辐射能力的影响在体CMOS器件和纳米线(NW)MOSFET器件之间、高的和低的工艺节点之间的不同,并从辐射诱导的窄通道效应(RINCE)和辐射诱导的短通道效应(RISCE)两方面解释了这种区别的原因。发现近年来前沿的一些研究在考虑辐射效应时,修正了负偏压不稳定性(NBTI)的影响。并讨论了几种新型器件包括锗沟道、氮化镓沟道管和具有特殊几何布局的晶体管。此外,介绍了计算机辅助设计技术(TCAD)在几种新型场效应管的机理研究和建模验证中的应用。     

质子转移反应飞行时间质谱的建立与性能研究

介绍了自主研制的质子转移反应飞行时间质谱的基本结构和性能。首先对数据采集卡甄别离子脉冲的阈值电压进行了优化,结果表明当阈值电压为0.33V时,H316O+(m/z 19)与H318O+(m/z 21)的离子计数比约500:1;然后考察了水团簇离子H3O+(H2O)n的分布与漂移管约化电场的关系,结果表明,当E/N为139 Td时,团簇离子得到很好地抑制,质谱观察到的离子主要是H3O+,其纯度可达99%以上;随后考察了质谱的分辨率,结果表明在m/z124处,分辨率最好,达到2653; 采用不同浓度的乙醇标样对仪器的线性范围和检测限性能进行了测试,结果表明该仪器的线性动态范围可达三个数量级,检测限可达3.8 ppb; 最后用该质谱仪检测了实验室空气,得到了实验室空气的质谱图。自主研制的质子转移反应飞行时间质谱可实现对痕量挥发性有机物的实时在线测量,在环境、食品、医学等领域具有重要应用价值。     

22 nm FDSOI器件的制备与背偏效应研究

提出了一种基于后栅极工艺的22 nm 全耗尽绝缘体上硅(FDSOI)器件的制备方法。基于电学测试结果,分析了器件的基本性能,研究了背栅偏压对器件性能的影响。结果表明,器件的开关电流比比较高、亚阈值摆幅较小,符合产业的一般标准。背栅偏压对长沟道和短沟道器件的阈值电压均有明显的影响。电路设计人员可以根据不同需求,选择工作在正向体偏置(FBB)模式或者反向体偏置(RBB)模式的器件。     

总剂量辐射下几何尺寸对8型栅NMOS的影响研究

对不同几何尺寸的8型栅NMOS,在受到总剂量辐射影响时其电参数特性的损伤或退化特性,以及与常规结构抗总剂量能力或参数损伤变化比较的异同进行了研究。研究结果表明,栅源重叠宽度和宽长比对8型栅关态漏电流的影响相比直栅可以忽略不计;任一几何尺寸8型栅NMOS饱和漏极电流在不同辐射总剂量下相比直栅有着良好的稳定性。同时,小宽长比8型栅饱和漏极电流的差异来源于栅源重叠宽度的不同,大宽长比8型栅饱和漏极电流的大小不再受到栅源重叠宽度的影响;180 nm工艺下不同几何尺寸8型的栅阈值电压在测试中都稳定在0.41 V,显著优于直栅。     

碳化硅MOSFET特征参数随温度变化的比较研究

通过对Cree公司三代SiC MOSFET样品在-160~200℃温度下进行测试,提取出每代器件在不同温度下的阈值电压、导通电阻等特征参数。分析比较了三代产品阈值电压、导通电阻随温度的变化趋势,以及不同温度下导通电阻与栅极电压的关系。运用建立物理模型的方法,对三代产品阈值电压、导通电阻各组成部分与温度的关系进行了比较研究。解释了SiC MOSFET的阈值电压的温度变化率随产品更新而逐代降低的原因,是栅极SiO₂/SiC界面存在的陷阱密度在逐代地下降。通过TCAD仿真拟合转移特性随温度的变化,验证了新产品的界面态密度的降低,同时佐证了SiC MOSFET的技术水平在近几年有显著提升。