n沟6H-SiC MOSFET阈值电压的温度特性模拟与分析

分析了n沟6H—SiCMOSFET的杂质不完全离化和SiO2—SiC界面存在大量界面陷阱等问题，研究了影响6H—SiCMOSFET器件阅值电压温度特性的诸因素。通过解析式计算和MEDICI软件模拟，得到了多种因素共同作用下的器件闪值电压的温度特性。研究表明，体内杂质的不完全离化、表面空间电荷层中的杂质离化程度和特定分布的界面电荷，对阅值电压的温度特性有显著的影响。     

SiO_2/SiC界面陷阱对SiC MOSFET开关损耗的影响

位于SiO_2/SiC界面处密度较高的陷阱,不仅俘获SiC MOSFET沟道中的载流子,而且对沟道中的载流子形成散射、降低载流子的迁移率,因而严重影响了SiC MOSFET的开关特性。目前商业化的半导体器件仿真软件中迁移率模型是基于Si器件开发,不能体现SiO_2/SiC界面处的陷阱对沟道中载流子的散射作用。通过引入能正确反映界面陷阱对载流子作用的迁移率模型,利用半导体器件仿真软件研究了界面陷阱对SiC MOSFET动态特性的影响。结果表明,随着界面陷阱密度的增加,SiC MOSFET开通过程变慢,开通损耗增加,而关断过程加快,关断损耗减小;但是由于沟道载流子数量的减少、导通电阻的增加,总损耗是随着界面陷阱密度的增加而增加。     

6H-SiC埋沟MOSFET的C-V解析模型研究

研究了6H-SiC埋沟MOSFET器件的电容-电压特性,建立了解析模型.具体分析了埋沟MOSFET各种工作模式下的电容与栅电压之间的关系,考虑了SiO2/SiC界面态及pn结对电容-电压特性的影响.对模型进行了仿真分析验证,结果表明:在假设界面态密度分布均匀条件下,由于对界面态做了简化处理,因而在耗尽模式及夹断模式下的C-V特性计算结果与实验结果有所差异.     

利用MOSFET亚阈I-V特性进行辐射感生界面陷阱的测量

本文利用MOSFET亚阈IV曲线对加固和非加固MOSFET的辐射感生界面陷阱密度进行了测量.分析和讨论了辐射感生的界面陷阱密度依赖于辐射总剂量和辐射剂量率的变化关系     

基于表面势的N沟4H-SiC MOSFET I-V特性解析模型

报道了一种适于模拟 n沟 4H-Si C MOSFET直流 I-V特性的整体模型。该模型充分考虑了常温下 Si C中杂质不完全离化以及界面态电荷在禁带中不均匀分布的影响 ,通过解析求解泊松方程以及牛顿 -拉夫森迭代计算表面势 ,得到了表面电场以及表面势的分布 ,并以此为基础采用薄层电荷近似 ,计入栅压引起的载流子迁移率退化效应 ,导出了可用于所有器件工作区的统一漏电流解析表达式。当漏偏压为 1 0 V,栅压为 1 2 V时 ,模拟得到的饱和漏电流接近 40 m A。计算结果与实验值符合较好。     

不同沟道长度对n沟MOSFET退化特性的影响

研究不同沟道长度n 沟道MOS场效应晶体管的热载流子效应对其退化特性的影响.实验结果表明,随着器件沟道长度的减小,其跨导退化明显加快,特别是当沟道长度小于1mm时更是如此.这些结果可以用热载流子注入后界面态密度增加来解释.     

基于平均迁移率模型的SiC埋沟MOSFET I-V特性

提出了一种SiC隐埋沟道MOSFET平均迁移率模型,并在此基础上对器件,I-V特性进行了研究.采用一个随栅压变化的平均电容公式,并用一个简单的解析表达式来描述沟道平均迁移率随栅压的变化关系.计算漏电流时考虑了埋沟器件的三种工作模式,推出了各种工作模式下的漏电流表达式,并用实验值对模型进行了验证.     

利用MOSFET亚阈I—V特性进行辐射感生界面陷阱的测量

本文利用ＭＯＳＦＥＴ亚阈Ｉ－Ｖ曲线对加固和非加固ＭＯＳＦＥＴ的辐射感生界面陷阱密度进行了测量,分析和讨论了辐射感生的界面陷阱密度依赖于辐射总剂量和辐射剂量率的变化关系。     

单界面陷阱对7 nm P型GAAFET性能影响研究

采用3D TCAD软件仿真分析了单界面陷阱对7 nm P型全环栅场效应晶体管DC和AC性能的影响。研究结果表明:单个陷阱能使转移特性曲线发生严重偏移;当单界面陷阱位于沟道中心附近且陷阱能级靠近导带时,对关态电流和阈值电压的影响最大;陷阱使栅电容的相对变化量小于1%;环栅晶体管沟道长度和纳米线直径的缩小会加重陷阱对器件性能的影响,高介电常数材料的Spacer可减小陷阱引起的沟道能带弯曲程度,从而缓解陷阱对器件性能的影响。在调节器件结构参数使器件性能最大化的同时,应使陷阱对器件性能的影响最小化。     

热载流子诱生MOSFET/SOI界面陷阱的正向栅控二极管技术表征

本文完成了热载流子诱生MOSFET/SOI界面陷阱正向栅控二极管技术表征的实验研究 .正向栅控二极管技术简单、准确 ,可以直接测得热载流子诱生的平均界面陷阱密度 ,从而表征器件的抗热载流子特性 .实验结果表明 :通过体接触方式测得的MOSFET/SOI栅控二极管R G电流峰可以直接给出诱生的界面陷阱密度 .抽取出来的热载流子诱生界面陷阱密度与累积应力时间呈幂指数关系 ,指数因子约为 0 787     

6H-SiC MOS场效应晶体管的研制

报道了多晶硅栅 6 H- Si C MOS场效应器件的制造工艺和器件性能。 6 H- Si C氧化层的SIMS分析说明在氧化过程中 ,多余的 C以 CO的形式释放 ,铝元素逸出极少 ,氧化层中因有较多的铝而正电荷密度较大 ,Si C的氧化速率和掺杂类型关系不大。器件漏电流都有很好的饱和特性 ,最大跨导为 0 .36 m S/ mm ,沟道电子迁移率约为 14cm2 / V.s,但串联电阻效应明显。     

新生界面陷阱对Fowler-Nordheim电压漂移的影响

用陷阱俘获模型和恒流方法研究了新生界面陷阱对薄氧化层MOS电容器的F-M(Fow-ler-Nordheim)电压(V_(FN))的影响,得到了电压漂移量△V_(FN)随时间变化的解析表述式.分析结果表明:(d△V_(FN))/(dt)vs △V_(FN)曲线可以用几段直线描述.采用线性化技术,可以方便地识别多陷阱现象.并分别提取原生陷阱及新生陷阱参数.实验结果表明:在恒流隧道电子注入的初始阶段,F-N电压漂移量主要由新生界面陷阱的电子俘获过程所决定,紧接着是原生氧化层体陷阱的电子俘获,然后是新生氧化层体陷阱的电子俘获.     

Numerical Analysis of Characterized Back Interface Traps of SOI Devices by R-G Current

Characterized back interface traps of SOI devices by the Recombination-Generation (R-G) curren: has been analyzed numerically with an advanced semiconductor simulation tool,namely DESSiS-ISE. The basis of the principle for the R-G current's characterizing the back interface traps of SOI lateral p+p-n+ diode has been demonstrated. The dependence of R-G cur rent on interface trap characteristics has been examined, such as the state density, surface recombination velocity and the trap energy level. The R-G current proves to be an effective tool for monitoring the back interface of SOI devices.     

线性余因子差分亚阈电压峰技术测量电应力诱生MOSFET界面陷阱的研究

本文提出了用线性余因子差分亚阈电压峰测量电应力诱生MOSFET界面陷阱的新技术并进行了实验验证 .详细介绍了该方法的基本原理和实验实现 ,得到了电应力诱生MOSFET界面陷阱和累积应力时间的关系 .该方法具有普适性 ,可用于MOSFET的一般可靠性研究和寿命预测 .     

各向异性6H-SiC MOSFET击穿的温度特性

分析了不同晶面上温度对 6H-Si C MOSFET击穿特性的影响。以 Si面为例 ,分析了温度对器件的击穿电压、临界电场、比导通电阻等物理量的影响。根据 6H-Si C各向异性的特性 ,采用张量扩展将其扩展到 C面 ,研究表明虽然在不同的晶面上器件的击穿电压不同 ,但其随温度的变化趋势是相同的 ,都具有正温度系数。     

Numerical Analysis of Characterized Back Interface Traps of SOI Devices by R-G Current

Characterized back interface traps of SOI devices by the Recombination\|Generation (R\|G) current has been analyzed numerically with an advanced semiconductor simulation tool,namely DESSIS\|ISE.The basis of the principle for the R\|G current's characterizing the back interface traps of SOI lateral p\++p\+-n\++ diode has been demonstrated.The dependence of R\|G current on interface trap characteristics has been examined,such as the state density,surface recombination velocity and the trap energy level.The R\|G current proves to be an effective tool for monitoring the back interface of SOI devices.     

6H-SiC异质结源漏MOSFET的模拟仿真研究

给出了一种新型SiC MOSFET-6H-SiC异质结源漏MOSFET。这种器件结构制备工艺简单,避免了长期困扰常规SiC MOSFET的离子注入工艺难度大、退火温度高等问题,而且具有性能优良,开态电流大,侧墙工艺简单的特点。文中分析了该器件的电流输运机制,并通过器件仿真软件ISE TCAD模拟,给出了SiC异质结源漏MOSFET伏安特性以及其和相关器件结构和工艺参数的关系。