单极型有机半导体酞菁铜晶体管的工作特性

根据试制的Au／CuPc／Al／CuPc／Au结构的垂直导电沟道有机薄膜晶体管的测试结果,分析了该晶体管的工作机理．由实验结果可知,驱动电压低,呈不饱和电流-电压特性．晶体管的工作特性依赖于栅极电压和铝电极的结构,垂直导电沟道有利于改善有机晶体管的工作特性．     

喹啉铝/酞菁铜发光三极管的研制

研制了具有静电感应三极管结构的有机电致发光三极管,用有机半导体酞菁铜和有机发光材料喹啉铝蒸发膜为作用层,其结构为金/酞菁铜/铝/酞菁铜/喹啉铝/ITO透明电极/玻璃基板.测试了其基本电、光学特性.由测试结果可知,较低的栅极偏压可控制由源极注入到喹啉铝发光层的载流子.通过合理设计、控制制作梳状铝栅极结构,获得了高速、大电流驱动等良好工作特性.     

Preparation and operation characteristics of organic semiconductor transistor using thin film Al gate and copper phthalocyanine

Semiconductor characteristics were detected inphthalocyanine dye in 1948. The research of organicsemiconductors was then standardized, especially theresearch of the electron state of organic crystals. Theresearch of organic electric material has continued for50 years, and remarkable achievements have beenmade in organic metal, organic superconduction and or-ganic electroluminescence.In the research of the organic semiconductor tran-sistor, the structure of the organic thin film transistoranaly…     

酞菁铜薄膜光电晶体管的制备与特性

无机光敏器件难于做成大面积光电传感器,且其生产成本高、工艺复杂,而有机光敏器件多采用二极管或平面场效应三极管结构,导致光电流增益小或驱动电压较大.针对这些问题,提出一种新的器件结构.采用真空蒸镀和溅射的方法,制备了结构为氧化铟锡(ITO)/酞菁铜(Cu Pc)/铝(Al)/酞菁铜(Cu Pc)/铜(Cu)的有机光电晶体管.对器件的光电特性进行了测试分析,结果显示晶体管的I-V特性表现出显著的不饱和特性和光敏特性.当发射极集电极偏压为3 V时,器件无光照时电流放大系数为16.5,当625 nm光照射时的电流放大系数为266.2.     

单极型有机静电感应三极管沟道纵向电势分析

研究了单极型有机半导体酞菁铜静电感应三极管（OSIT）导电沟道内纵向电势分布．依据电磁场理论,应用有限元法对其导电沟道内的电势分布进行了数值计算与解析．解析结果证明,导电沟道内鞍部点附近纵向的一维电势分布满足二次方关系．     

有机静电感应三极管交流小信号检测电路设计

针对有机静电感应三极管动态特性的检测,设计微电流检测电路.电路的电流检测范围10-9～10-6A,频率范围20kHz.根据已制备的酞菁铜有机薄膜静电感应三极管的电气参数,建立小信号等效电路来分析有机薄膜静电感应三极管的特性,并对等效电路的动态特性进行了仿真.通过仿真结果与实测结果一致性,证实了检测电路和等效电路的可行性,并根据仿真结果提出了改进器件动态性能的方法:减小极间电容,提高电导率.     

ZnO紫外光电导型探测器的制备与研究

通过在MOCVD方法生长的ZnO薄膜上沉积Al/Au叉指状电极制得ZnO紫外光电导型探测器,对该探测器的欧姆接触特性、光电响应特性以及光谱响应特性进行了测试研究,并根据AES、XPS分析结果对测试结果进行了理论分析．结果表明,即使在未进行合金工艺的情况下,非合金Al/ZnO金属体系与n型ZnO也可以形成良好的欧姆接触,正向偏压下,探测器的暗电流与光电流随外加偏压线性增加;探测器对紫外光潜具有明显的响应,其响应截止波长为368nm．XPS分析表明,在ZnO薄膜表面存在着一定的O空位和Zn间隙,非化学计量的O与Zn之比对器件的响应时间有影响．     

基于四取代铜酞菁的有机近红外电致磷光器件

制备了结构为ITO/NPB/TPBI:(4-tert)CuPc/BCP/Alq3/Al的近红外(NIR)有机电致发光器件(OLED),器件在室温下的发射峰位于1110nm附近,来源于(4-tert)CuPc分子的磷光发射,器件的最佳掺杂浓度为14wt%。制备了结构为ITO/NPB/TPBI:(4-tert)CuPc/DCJTB/BCP/Alq3/Al的器件,结果表明,DCJTB层的加入没有改变器件的NIR电致发光(EL)峰位置,而器件的NIR发光强度与没有DCJTB层的器件相比,提高了50%左右,这是由于DCJTB向(4-tert)CuPc进行了有效的能量传输。     

GAT管击穿电压的数值分析

对ＧＡＴ结构晶体管中栅的引入和栅参数改变对击穿电压的影响进行了定量计算，报告了计算的结果，以及对结果的理论分析。计算采用数值分析方法，所用软件为ＰＩＳＣＥＳ．计算结果表明，栅的引入可以显著提高高速功率开关晶体管的击穿电压ＢＶＣＥＯ；栅区浓度越高，栅区结深越深，击穿电压越高；栅间距是提高击穿的关键因素，存在一个最佳值。本计算结果为高频高压功率晶体管的优化设计提供了有力的依据。     

Electrochemical characterization of MnO_2 as the cathode material for a high voltage hybrid capacitor

Manganese dioxide(MnO2) was prepared using the ultrasonic method.Its electrochemical performance was evaluated as the cathode material for a high voltage hybrid capacitor.And the specific capacitance of the MnO2 electrode reached 240 F·g-1.The new hybrid capacitor was constructed,combining Al/Al2O3 as the anode and MnO2 as the cathode with electrolyte for the aluminum electrolytic capacitor to solve the problem of low working voltage of a supercapacitor unit.The results showed that the hybrid capacitor had ...     

氢离子敏场效应晶体管的研制及应用

氢离子敏场效应晶体管(HISFET)是一种新型的微型半导体敏感器件,其结构与金属—绝缘体—半导体场效应晶体管(MISFET)基本相同。HISFET用途广泛,具有许多比传统的玻璃电极优越的特性。本文论述了以Si_3N_4/SiO_2作为栅绝缘膜的HISFET的设计、制造和参数测试方法。初步讨论了其敏感机理。HISFET曾试用在医学上血液的PH值和工业废液的PH值的测试上。利用HISFET测得的数据同传统玻璃电极测得的数据是一致的。HISFET是一种很有发展前途的离子选择电极。     

酞菁铜有机薄膜肖特基二极管的研制

提出了一种基于有机半导体材料制作肖特基二极管的方法,通过真空气相沉积工艺依次将金属铝,酞菁铜和金属铜镀在玻璃基片上.在室温下测试该二极管的电流-电压(I-V)特性发现,其整流系数可达103.根据实验所得的电容-电压(C-V)的测试结果,得到该二极管的肖特基势垒高度在0.7V.     

场效应晶体管短路失效的数值模型

为了分析碳化硅和硅两种材料的场效应晶体管的短路失效机理,利用半导体器件模拟软件建立了能够反映碳化硅场效应晶体管和硅场效应晶体管短路失效的数值模型。模型引入了自热效应模拟高电应力下晶体管内部温度变化及热传递过程,引入了福勒-诺德海姆(Fowler-Nordheim)隧穿和蒲尔-弗朗克(Poole-Frenkel)发射模拟氧化层的泄漏电流;短路实验结果验证了所建立的数值模型的准确性。通过对比两种晶体管数值模型在相同的短路条件下栅极驱动电压的变化、晶体管内电流线和温度的分布,结果表明,碳化硅场效应晶体管的短路失效主要是晶体管内的温度传递到表面引起金属电极的熔化以及栅极氧化层的严重退化,而硅场效应晶体管的短路失效是由于寄生双极型晶体管的导通导致其体内泄漏电流不可控而引起的灾难性的破坏。     

MoO3源漏电极缓冲层对有机薄膜晶体管性能的影响

以并五苯(pentacene)作为有机薄膜晶体管(OTFTs)的载流子传输层,采用比常用金电极(Au)廉价的Ag作为源漏电极,在pentacene与Ag之间添加MoO3超薄层作为缓冲层,制备了具有较高场效应迁移率(μ)的晶体管器件。结果表明,器件在栅极电压VG为40 V时,传输电流IDS超过了50 μA,空穴迁移率达到0.26 cm2/Vs。同时,从器件的输出特性与物理机制分析了MoO3缓冲层在器件中的作用。     

垂直结构ZnO薄膜晶体管制备与工作特性

针对目前发表的氧化物薄膜晶体管的研究成果中,存在着驱动电压高,工作电流小的问题,制备了垂直结构的氧化锌薄膜晶体管.器件制备是以石英玻璃为衬底,采用磁控溅射工艺,以氧化锌薄膜为有源层.测试结果表明,制备的晶体管驱动电压低、工作电流大、载流子迁移率高.在偏压条件VGS为0.2 V,VDS为3 V时,漏源极电流IDS达到9.15 mA,开启电压Vth仅在1.35 V左右,可以作为有机发光二极管的驱动单元,具备了实用化特性.     

动态偏置射频功率放大器研究

分析了功率放大器输入输出响应特性与栅极偏置电路时间常数的关系,以及信号通过功率放大器后的矢量幅度误差(EVM)和邻信道功率抑制比(ACPR)。并基于MW4IC2230设计了工作于2 GHz频段,输出33 dBm的TD-SCDMA三载波射频功率放大器,以验证该关系。当动态偏置电路时间常数为1 ms时,功率放大器输出EVM为2.5%,ACPR为?43 dB。根据TD-SCDMA物理信道特点,提出对偏置电路的控制可以比传输信号起始时刻提前,当该提前量为1.5 μs、动态偏置电路时间常数为1 ms时,功率放大器输出EVM为1.8%,ACPR为?45 dB,满足TD-SCDMA系统标准要求。     

Bidirectional current path recessed gate tunnel field-effect transistor

The structure asymmetry of the conventional tunneling transistor makes it only able to have a unidirectional current path, which will cause the inconvenience of circuit design. In order to overcome this shortcoming, a novel recessed gate tunnel field-effect transistor with high performance is proposed in this paper and verified by silvaco TCAD software. The effects of process parameters such as doping concentration and geometry dimension on the energy band and properties of the device are analyzed. Simulation results show that the I_on／I_off ratio can reach 5×10⁶ at a 05V driving voltage and the minimum subthreshold swing of 12mV／dec at the 01V gate to source voltage. In general, this device has a large switching ratio and a very steep subthreshold slope under a low drive voltage. It is expected that this novel device can be one of the promising alternatives for ultra-low power applications.     

钾离子敏场效应晶体管及其光学特性

钾离子敏场效应晶体管(KISFET)是一种新型的半导体钾离子选择电极,可以用来测量溶液或体液中钾离子的活度。它的结构与普通金属—绝缘体—半导体场效应晶体管(MISFET)基本相同。它对钾离子起敏感作用的物质是涂敷在其栅区上的含有王冠化合物的PVC膜。本文论述了KISFET的设计、制造和测试方法。对KISFET的光学特性进行了实验。结果表明光照影响是由硅片表面产生的定态光电导引起的。KISFET是一种很有发展前途的化学半导体传感器件(CSSD)。     

小尺寸应变Si/SiGe PMOSFET阈值电压及其电流电压特性的研究

针对Si/SiGe pMOSFET器件结构求解泊松方程,同时考虑器件尺寸减小所致的物理效应,如漏致势垒降低(DIBL)效应、短沟道效应(SCE)和速度过冲效应,获得了强反型时小尺寸P+多晶SiGe栅应变Si pMOSFET的阈值电压模型和I-V特性模型。运用Matlab对模型进行计算,获得阈值电压随多晶SiGe栅Ge组分、栅长、氧化层厚度、弛豫SiGe虚拟衬底Ge组分、掺杂浓度以及漏源偏压的变化规律,I-V特性计算结果表明MOS器件采用Si基应变技术将有更高的输出特性。用器件仿真软件ISETCAD对模型结构进行仿真,所得结果与Matlab计算结果一致,从而证明了该模型的正确性,为小尺寸应变Si MOS器件的分析设计提供了参考。     

按比例缩小器件栅隧穿电流分析模型

为了揭示半导体器件的栅隧穿电流与氧化层厚度之间的关系和MOS器件的静态特性,提出了一个栅隧穿电流与氧化层厚度关系的理论计算模型.采用SiO₂作为绝缘层介质并将晶体管尺寸按比例缩小,对于具有超薄氧化层的MOS器件,使用双重积分的方法构造计算模型,利用HSPICE对MOS器件的特性进行了详细研究,定量分析了MOS器件的工作情况,预测了在栅隧穿电流的影响下按比例缩小晶体管的特性变化趋势.利用BSIM4模型进行仿真的结果与所提出的理论模型相符合,为将来的电路设计提供了理论和实验依据.