高压SOI PLDMOS的寄生双沟道特性分析及其改进结构

分析了存在于高压SOI PLDMOS器件中的寄生双沟道效应的产生机理,并提出了改进型的新结构.该结构有效地抑制了SOI PLDMOS器件的寄生双沟道效应,不但显著提高了器件的击穿电压,同时还改善了器件可靠性.借助二维器件仿真分析了器件耐压与电场分布和器件结构的关系.模拟结果表明,该结构使器件耐压由传统结构的109 V提高到213 V,突破了传统SOI PLDMOS器件的耐压值,明显地改善了器件特性.     

基于SON的MOSFET器件及其工艺方法研究

超薄体SOI器件能够有效抑制短沟道效应,业界认为在纳米器件时代它有可能取代传统体硅器件。但SOI器件的全局化埋氧层特性会使其产生自加热效应,严重时会导致器件开态电流下降、漏电流增加,从而导致器件可靠性降低。具有局部空洞层或介质层的SON器件及其制备方法已成为纳米器件时代的一个研究热点。阐述了SON器件的基本概念,比较了SON器件和传统体硅器件的电学特性。对SON器件的工艺制备方法进行了全面描述,包括早期的SON器件制备方法、基于MSTS的SON制备方法、气体注入SON制备方法,以及完全自对准SON器件制备方法。详细描述了准自对准气体注入SON器件和完全自对准SON器件制备方法的工艺流程。     

新型低压高效叠层有机白光器件

以Bphen:Li/WO3作为电荷产生层制备了低压、高效有机叠层白光器件.实验中,首先在器件中引入高导电性的载流子注入和传输层,有效降低了器件的驱动电压,然后通过电荷产生层垂直堆叠两个低压白光器件,获得了低压、高效有机叠层白光器件.叠层器件性能与单发光单元的器件相比较.其亮度及效率均有大幅提高,叠层器件的最大电流效率达到了17cd/A,在相同的电流密度下,叠层器件的效率约为传统器件的2.3倍.同时由于在叠层结构中引入了高导电性的载流子传输层,有效降低了器件的驱动电压,显著改善了白光器件的流明效率.叠层器件的流明效率相对于单发光单元器件提高了53%.     

新型低压高效叠层有机白光器件

以Bphen:Li/WO3作为电荷产生层制备了低压、高效有机叠层白光器件. 实验中,首先在器件中引入高导电性的载流子注入和传输层,有效降低了器件的驱动电压,然后通过电荷产生层垂直堆叠两个低压白光器件,获得了低压、高效有机叠层白光器件. 叠层器件性能与单发光单元的器件相比较,其亮度及效率均有大幅提高,叠层器件的最大电流效率达到了17cd/A,在相同的电流密度下,叠层器件的效率约为传统器件的2.3倍,同时由于在叠层结构中引入了高导电性的载流子传输层,有效降低了器件的驱动电压,显著改善了白光器件的流明效率.叠层器件的流明效率相对于单发光单元器件提高了53%.     

GaN基HEMT器件的优化设计北大核心CSCD

针对氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)器件自热效应以及电流崩塌效应导致器件性能退化和失效的问题,研究了通过合理改变器件参数尺寸优化GaN基HEMT器件的设计,提高器件性能。通过仿真软件模拟了器件各参数对于GaN器件电学性能的影响,分析了不同衬底构成对GaN HEMT器件自热效应的影响,系统研究了GaN HEMT器件相关参数改变对自热效应及器件电学性能的影响。结果表明:Si及金刚石组成的衬底中减小Si层的厚度有利于减小器件的自热效应,降低有源区最高温度。为提高器件性能以及进一步优化GaN基HEMT器件设计提供了一定的理论参考。     

GaN基HEMT器件的优化设计

针对氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)器件自热效应以及电流崩塌效应导致器件性能退化和失效的问题,研究了通过合理改变器件参数尺寸优化GaN基HEMT器件的设计,提高器件性能。通过仿真软件模拟了器件各参数对于GaN器件电学性能的影响,分析了不同衬底构成对GaN HEMT器件自热效应的影响,系统研究了GaN HEMT器件相关参数改变对自热效应及器件电学性能的影响。结果表明:Si及金刚石组成的衬底中减小Si层的厚度有利于减小器件的自热效应,降低有源区最高温度。为提高器件性能以及进一步优化GaN基HEMT器件设计提供了一定的理论参考。     

GaN HEMT器件稳态热特性试验研究

大功率GaN HEMT器件在工作时较高的热流密度引发器件高温,而高温会显著影响器件性能及可靠性.从不同器件结构设计出发,结合器件热量传递理论,建立了器件热阻模型;采用高速红外热像仪试验分析了器件结构对GaN HEMT器件稳态热特性的影响,定量给出了不同总栅宽、不同单指栅宽、不同栅间距在不同功率密度下的稳态温升.相关结果...     

采用局域注氧技术制备的新型DSOI场效应晶体管的热特性

通过局域注氧工艺,在同一管芯上制作了DSOI、体硅和SOI三种结构的器件.通过测量和模拟比较了这三种结构器件的热特性.模拟和测量的结果证明DSOI器件与SOI器件相比,具有衬底热阻较低的优点,因而DSOI器件在保持SOI器件电学特性优势的同时消除了SOI器件严重的自热效应.DSOI器件的衬底热阻和体硅器件非常接近,并且在进入到深亚微米领域以后能够继续保持这一优势.     

一种WDM-ISO-TAP混合器件的设计

设计了一种WDM-ISO-TAP混合器件,该器件集成了波分复用(WDM)、隔离器和分光耦合三种功能,可以用于掺铒光纤放大器的后向泵浦.对该器件的加工和装配误差进行了分析,并参照现有器件水平,估计了该器件的性能指标.该器件具有体积小、成本低的特点.     

50nm SOI-DTMOS器件的性能

利用二维器件模拟软件ISE对50nm沟道长度下SOI-DTMOS器件性能进行了研究,并与常规结构的SOI器件作了比较.结果表明,在50nm沟长下,SOI-DTMOS器件性能远远优于常规SOI器件.SOI-DTMOS器件具有更好的亚阈值特性,其亚阈值泄漏电流比常规SOI器件小2～3个数量级,从而使其具有更低的静态功耗.同时,SOI-DTMOS器件较高的驱动电流保证了管子的工作速度,并且较常规SOI器件能更有效地抑制短沟道器件的穿通效应、DIBL及SCE效应,从而保证了在尺寸进一步减小的情况下管子的性能.对SOI-DTMOS器件的物理机制进行了初步分析,揭示了其性能远优于常规结构的物理本质,同时也指出了进一步研究的方向.     

基于材料填充的可调光子晶体光纤器件

详细阐述了最近几年基于材料填充的可调光子晶体光纤器件的研究进展,以及发展可调光子晶体器件的重要意义。并根据调制方法的不同,进行了归类介绍：热调器件,电调器件,光调器件。对基于材料填充的可调光子晶体光纤器件的前景进行了展望。     

无铅器件逆向转化有铅器件工艺

通过对有铅焊料与无铅器件混用的工艺性问题与质量问题进行分析,论述了无铅器件逆向转化为有铅器件的必要性;介绍了无铅器件焊端材料以及对逆向转化工艺的影响;提出并重点论述了有引线无铅器件、无引线无铅器件和球形焊端无铅器件逆向转化为有铅器件的工艺方法.     

新型抗总剂量效应版图的加固器件

本文设计了一种新型的抗辐射Z棚MDS器件版图结构。该结构同传统抗辐射结构环棚MDS器件相比,具有较小的版图面,较小的栅电阻,并且对于器件沟道宽长比设计不受限。通过与非抗辐射结构条棚MDS器件和抗辐射结构环棚MDS器件的I_d-V_g曲线进行对比,验证了Z棚MDS器件的抗辐射性能,可达到辐射剂量为500krad(Si)的加固水平,满足大多数对器件加固水平的要求。此外,对比了器件在辐射前后的阈值电压,进一步验证了Z棚MDS器件能够有效减小由于总剂量(TID)效应引起的器件特性变化。所有仿真结构通过Sentaurus TCAD对器件进行三维仿真得到。     

集成电路封装用绝缘胶漏电失效分析

在电子元器件封装领域中,塑封器件正逐步替代气密性封装器件。目前工业级塑封器件已不能满足器件的高可靠性要求,工业级塑封器件在严酷的环境应力试验中经常出现失效。研究了工业级塑封器件在可靠性筛选试验中出现失效的问题,通过X射线观察和芯片切面分析等方法,查明了造成器件失效的原因,并提出了优化改进措施。     

新型NBL改善LDMOS器件的ESD性能

介绍了几种常见的N型埋藏层(NBL)静电放电(ESD)器件,阐述了NBL对ESD的影响,提出了新结构的NBL器件(Under-source NBL).比较Under-source NBL器件和其它常用器件的优缺点,对比了它和传统器件的ESD测试数据;结果表明,Under-source NBL器件在横向扩散MOS(LDMOS)ESD保护电路中有着非常好的效果,可以在功能相当的情况下.大大节省器件的面积.     

一种硅微波功率三极管的失效分析

描述了硅微波功率三极管的失效模式,给出了器件输出功率与器件耗损功率的关系,得出了微波脉冲电流与有效值的关系,证明了器件在规定的参数范围内能可靠工作,推论了器件失效发生时的状态。指出器件的失效是热电正反馈熔融烧毁所致,是使用问题而不是器件的本质失效;其分析过程对其它器件的失效分析有指导作用。     

一种快速关断沟槽型SOI LDMOS器件

围绕降低沟槽型SOI LDMOS功率器件的优值,提出了一种新型多栅沟槽 SOI LDMOS器件(MG-TMOS)。与常规沟槽型SOI LDMOS(C-TMOS)器件相比,新型MG-TMOS器件在不牺牲击穿电压的同时,降低了器件开关切换时充放电的栅漏电荷和器件的比导通电阻。这是因为:1) 新型MG-TMOS器件沟槽里的保护栅将器件的栅漏电容转换为器件的栅源电容和漏源电容,大幅度降低了器件的栅漏电荷;2) 保护栅偏置电压的存在使得器件导通时会在沟槽底部形成一层低阻积累层,从而降低器件的导通电阻。仿真结果表明:该新型沟槽型SOI LDMOS器件的优值从常规器件的503.4 mΩ·nC下降到406.6 mΩ·nC,实现了器件的快速关断。     

功率集成电路TID加固环栅器件研究现状综述

总结了标准工艺下功率集成电路中总剂量辐射(TID)加固环栅MOS器件与环栅功率器件的研究现状,归纳了不同结构形态的环栅器件的性能优劣,推荐8字形环栅MOS器件、华夫饼功率器件及回字形LDMOS器件结构用于功率集成电路的TID加固设计。同时,阐述了现有环栅MOS器件等效W/L的建模情况,提出保角变换是环栅MOS器件等效W/L精确建模的重要方法,最后还给出了环栅器件建库的基本流程。     

S波段连续波SiC功率MESFET

利用国产SiC外延材料和自主开发的SiC器件工艺加工技术,实现了SiC微波功率器件在S波段连续波功率输出大于10W、功率增益大于9dB、功率附加效率不低于35%的性能样管,初步显现了SiC器件在S波段连续波大功率、高增益方面的优势。与以往的硅微波功率器件相比,在同样的频率和输出功率下,SiC微波功率器件的体积不到Si器件的1/7,重量不到Si器件的20%,其功率增益较Si器件提高了3dB以上,器件效率也得到了相应的提高。同时由于SiC微波功率器件的输入、输出阻抗要明显高于Si微波功率器件,在一定程度上可以简化或不用内匹配网络来得到比较高的微波功率增益,这就为器件的小体积、低重量奠定了基础,也为器件的大功率输出创造了条件。     

碲镉汞线列光导器件的失效模式及原因分析

针对不同项目研制过程中碲镉汞线列光导器件在筛选测试和应用中出现的失效模式进行了归纳和总结,并综合碲镉汞材料参数、器件结构尺寸、器件物理、器件制备工艺和器件测试等几个方面因素对器件失效的可能原因进行了分析,首次提出碲镉汞线列光导器件的优值因子作为失效判据,为进一步理解碲镉汞线列光导器件的物理机理以及更好优化器件的筛选过程提供了参考,为碲镉汞线列光导器件应用中出现的失效问题提供了分析和解决的方向。