晶体管的新概念

简要介绍了几种晶体管,包括柔性晶体管、单原子晶体管、单电子晶体管、单自旋晶体管、量子力学晶体管、谐振隧穿晶体管、薄膜晶体管、透明晶体管和纳米晶体管的新概念。     

纳米晶体管研究进展

纳米晶体管是尺寸小于100nm的晶体管。纳米晶体管大大提高了晶体管、集成电路、计算机以及其他电子器件的性能。Intel公司正在进行50nm以下Si晶体管的研制,他们研制的THzCMOS平面晶体管克服了小尺度给纳米晶体管制作所带来的诸如栅极漏电流、关闭状态下的漏电流、电阻增加以及开通电压升高等一系列困难。目前,Si纳米晶体管的小型化并没有停止的趋势,除此以外,碳纳米管晶体管、Mott转变纳米晶体管以及有机纳米晶体管都在受到大力关注和正在研制之中。     

垂直纳米线晶体管的制备技术

对目前垂直纳米线晶体管的制备技术进行了综述.首先根据器件结构取向介绍了纳米线晶体管的分类,即水平纳米线晶体管和垂直纳米线晶体管,比较了这两类不同结构晶体管的优缺点,阐述了垂直纳米线晶体管的优势及其潜在应用价值.重点介绍了两种主流的垂直纳米线晶体管的制造方法,即自下而上方法和自上而下方法,自上而下方法则又分为后栅工艺和先栅工艺.随后详细比较了它们之间的不同.最后,对垂直纳米线晶体管制造过程中的工艺挑战进行了分析,提出了几种可行的解决方案,并预测了垂直纳米线晶体管未来的发展趋势,特别是在低功耗器件及3D存储器等方面的发展走向.     

射频微波晶体管的发展现状及分析

对当前各种类型射频微波晶体管的结构特点、性能和应用情况进行了分析和综述.对晶体管的发展历史进行了全面而细致的回顾,指明了今后射频微波晶体管的发展特点和发展趋势,得出了射频微波晶体管的选型原则.     

晶体管发射结正向电容的测量及分析

晶体管发射结电容对晶体管的频率特性有很重要的影响 ,正确测量发射结正向偏压电容仍是很重要的课题。文中提出用交流测量和直流测量结合来测量晶体管发射结的正向偏压电容 ,分析了晶体管发射结正向电容随偏压的变化。文中还对大圆片测试图形中的晶体管进行了测试 ,估算了晶体管的正向渡越时间的范围 ,并得到晶体管发射结中等正向偏压以下的势垒电容。     

基于三维模型的NPN双极型晶体管电离辐射效应仿真模拟北大核心

为更加迅速可靠地评估星用双极型晶体管抗电离辐射损伤性能,建立了三维NPN晶体管模型,并对其电离辐射效应进行了数值模拟。仿真计算了电离辐射在晶体管中产生的氧化物正电荷陷阱以及界面陷阱,以此模拟不同总剂量、剂量率电离辐照对晶体管的损伤;以漂移扩散模型计算了晶体管典型性能的响应,验证了晶体管的总剂量效应和低剂量率损伤增强效应。结果表明晶体管对电离辐射敏感的区域位于基区和发射结区附近的Si/SiO_(2)界面,从Gummel曲线提取的归一化增益发现,电离辐射损伤可能使晶体管增益降低50%以上,这对晶体管性能影响很大。该方法可以在降低成本、缩短周期的前提下,为晶体管抗电离辐射可靠性评估提供合理的技术支撑和可借鉴的理论数据。     

射频功率晶体管及其脉冲应用

射频功率晶体管有三种主要品种:硅场效应晶体管(FET),硅双极晶体管(BT)以及砷化镓场效应晶体管(GaAsMESFET)。本文介绍了这三种功率晶体管的国外发展水平和一些应用特点,另外着重对功率晶体管的脉冲应用作了讨论,介绍了国外的一些应用实例。     

单电子晶体管的制备、集成与电路研究

我们制备出了高温Si单电子晶体管,研究了单电子晶体管的集成原理,实现了14个单电子晶体管的串联集成和2个单电子晶体管的并联集成。同时也研究了单电子晶体管与传统高迁移率晶体管的集成和技术,发现可用单个电子来调控传统晶体管的栅对源漏极电流的控制能力（跨导）,利用单电子晶体管的集成方法,建立了对电荷超敏感的探测技术（包括超敏感的库尔计）,实现了单电子存储器中的单电子过程的探测,并设计了一种新型的多值存储器。     

自旋晶体管的最新研究进展

自旋晶体管是指利用电子自旋自由度构建的在结构上类似于传统半导体晶体管的三端自旋器件。对基于自旋劈裂的磁双极型自旋晶体管、基于热电子输运的自旋晶体管和基于Rashba效应的自旋晶体管的最新研究动态进行了评述,并对其发展前景做了展望。     

沟道基区晶体管

本文报导了一类新的晶体管-沟道基区晶体管(CBT)的实验研究和初步理论分析结果。这种晶体管在原理上同时含有双极晶体管和常闭型结型场效应晶体管的成份,其突出优点是电流增益随温度的变化和小电流区电流增益随电流的变化都远比双极晶体管小。     

纳米器件与单电子晶体管

报道了一种非常重要的纳米器件———单电子晶体管,介绍了它的原理、基本特性、制备方法及其集成,着重分析讨论了两种新型的单电子晶体管即波导型单电子晶体管和点接触栅型单电子晶体管。     

微波晶体管——理论和设计

微波晶体管可以作为6千兆赫下的小信号放大器和4千兆赫下的功率放大器。所有微波晶体管几乎都是硅平面型的。功率晶体管采用三种典型的几何结构,即梳状式、复盖式和网状式,而小信号晶体管仅采用梳状式一种。本文论述了晶体管的频率响应的一般理论,其中包括有源元件和无、源元件。着重叙述了硅微波晶体管的设计和制作步骤。最后一部分介绍了晶体管设计和分析中所采用的高频测量方法。     

微波功率晶体管的发展与分析

本文阐述了国内外硅双极微波功率晶体管和砷化镓微波功率场效应晶体管的发展历史和现状,并分析了微波功率晶体管的发展特点。介绍了HBT,HFET,MISFET,金刚石、SiC电子器件,真空微电子器件等用于或将用于微波、毫米波功率领域中的情况。提出了发展微波功率晶体管的几点想法。     

双极晶体管ELDRS实验及数值模拟

对典型双极晶体管的低剂量率辐射损伤增强效应进行了实验和数值模拟研究。选取了两种类型的双极晶体管,利用⁶⁰Co放射源开展了不同剂量率下的辐照实验,分析了双极晶体管基极电流等参数的变化规律;建立了衬底型NPN晶体管理论模型,利用半导体模拟软件模拟了载流子在氧化层中的输运、捕获及释放等物理过程,得到了NPN晶体管基极电流随总剂量和剂量率的变化规律。结果表明,双极晶体管在不同剂量率下表现出低剂量率辐射损伤增强效应,主要是因为高剂量率和低剂量率下晶体管基区氧化层内产生的氧化物陷阱电荷所形成的空间电场不同。     

电容耦合三结高温超导单电子晶体管数值模拟

基于单电子隧道效应的半经典模型，研究了电容耦合三结高温超导单电子晶体管的基本方程，分析了其I－V特性，并对两结和三结高温超导单电子晶体管的特性进行了比较。结果表明，单电子晶体管的特性与常规晶体管有很大的差别，且三结高温超导单电子晶体管比两结高温超导单电子晶体管有更高的灵敏度和更强的抗电磁干扰能力。     

FPGA的静态功耗分析与降低技术

FPGA已经被广泛用于实现大规模的数字电路和系统,随着CMOS工艺发展到深亚微米,芯片的静态功耗已成为关键挑战之一。文章首先对FPGA的结构和静态功耗在FPGA中的分布进行了介绍。接下来提出了晶体管的漏电流模型,并且重点对FPGA中漏电流单元亚阈值漏电流和栅漏电流进行了详细的分析。最后根据FPGA的特点采用双阈值电压晶体管,关键路径上的晶体管采用低阈值电压栅的晶体管,非关键路径上的晶体管采用高阈值电压栅的晶体管,以此来降低芯片的静态功耗。     

一个应引起重视的高频参数——晶体管r_(bb'''')C_c乘积

一、引言众所周知,晶体管有放大信号的功能,但当输入交流信号频率升高时,晶体管放大能力要下降,这是所有晶体管的共性.然而实际测量表明:不同晶体管放大能力显著下降的频率各不相同,例如有的晶体管(低频管)的放大能力在几十千赫就开始下降了,但高频和微波晶体管一直可以工作到几百兆赫甚至更高,而且同一种型号的晶体管的放大能力也相差甚多.这些都说明了合理和正确测量晶体管的高频特性就显得极为     

隧穿晶体管研究进展

随着晶体管尺寸不断缩小,CMOS电路的功耗问题变得日益严重。隧穿晶体管是一种基于载流子的隧道效应工作的器件,可以在室温下实现小于60 mV/dec的亚阈值摆幅,具有很好的低功耗应用前景。但常规的隧穿晶体管导通电流比较小,而且具有双极特性。首先介绍了隧穿晶体管的结构和工作原理。其次,针对常规隧穿晶体管问题,综述了国内外研究进展,包括Ge材料隧穿晶体管、纳米线隧穿晶体管等。最后介绍了一种基于隧穿介质层的新型隧穿晶体管,器件仿真结果表明这种新型器件可以有效抑制双极特性。     

关于VDMOSFET二次击穿现象的分析和研究

在PDP驱动电路中的高压功率器件大量采用了VDMOS器件,由二次击穿引起的器件损坏不容忽视。本文讨论了双极晶体管和功率晶体管VDMOS二次击穿的现象,着重分析了功率晶体管VDMOS二次击穿的原因,并提出了改善其二次击穿现象的最佳设计参数及最优准则：基于寄生晶体管基区结深和浓度优化的方法。同时用器件仿真软件MEDICI模拟了各参数对功率晶体管VDNMOS二次击穿的影响。给出了仿真结果。     

不同类型双极晶体管抗辐照性能的研究

时于制作工艺相同的NPN和LPNP两种类型的双极型晶体管进行了辐照实验,研究了不同类型双极晶体管的电离总剂量辐射损伤机理和退火效应。实验结果表明：在相同的辐照总剂量下．LPNP型双极晶体管的归一化电流增益的下降比NPN型双极晶体管的下降多．说明LPNP型双极晶体管的辐照敏感性更强。这与NPN和LPNP这两种类型的双极晶体管的辐射损伤机理的不同有关。对于NPN型双极晶体管,电离辐照总剂照效应主要是造成氧化物正电荷的积累：而对于LPNP型双极晶体管．电离辐照总剂量效应主要是造成界面态密度的增加。