硅纳米晶的制备和电荷储存特性

在Si/SiO2/Si衬底上通过真空热处理生长了硅纳米晶,利用原子力显微镜对硅纳米晶注入电荷,在静电力模式下研究了硅纳米晶的充放电特性.实验结果表明,硅纳米颗粒充电后电荷可以保存10h以上,同时可以在几秒内快速放电.电荷储存于纳米颗粒内部和表面,不会向外扩散.     

利用同步晶化法制备的镍纳米晶的电荷存储特性

快速退火纳米晶化法是目前常用的金属纳米晶制备方法,但其后续600~900℃高温退火会降低器件的电学特性和可靠性。本文提出了热预算低的金属纳米晶制备的新方法—沉积过程中的同步金属薄膜原位纳米晶化法,可以省掉后续单独的退火处理工艺,使金属薄膜同步产生纳米晶化,降低工艺热功耗及简化工艺,从而有效地改善上述薄膜沉积后退火纳米晶化法的不足。在不同衬底温度（250~325 ?C）下,利用同步纳米晶化法制备镍纳米晶存储器。随着生长温度的增加,其存储窗口先增加到最大值再降低。衬底温度为300 ?C时,其存储窗口（2.78 V）最大。与快速热退火法镍纳米晶存储器相比较,同步纳米晶化法制备镍纳米晶存储器具有更强的电荷存储能力。另外,研究了不同操作电压和脉冲时间下器件的平带电压偏移量,当操作电压增加到±10 V时出现了较大的平带电压偏移量,这表明器件发生了大量的载流子（电子和空穴）注入现象。最后,模拟了金属纳米晶存储器的载流子（电子和空穴）注入和释放过程。     

纳米晶非挥发性存储器研究进展

介绍了纳米晶非挥发性存储器的发展状况和基本工作原理,比较了纳米晶非挥发性存储器所涉及到的各种不同的电荷输运机制,系统介绍了纳米晶非挥发性存储器在纳米晶材料设计、纳米晶晶体生长控制方法、隧穿/控制介质层工程和新型存储器器件结构等方面的一些最新研究进展,对纳米晶非挥发性存储器的研究趋势进行了展望。     

基于硅纳米晶的非挥发存储器制备与存储特性

硅纳米晶非挥发存储器由于其卓越的性能以及与传统工艺的高度兼容性,近来引起高度关注。采用两步低压化学气相淀积(LPCVD)生长方式制备硅纳米晶(Si-NC),该方法所制备的硅纳米晶具有密度高、可控性好的特点,且完全兼容于传统CMOS工艺。在此基础上制作四端硅纳米晶非挥发存储器,该器件展示出良好的存储特性,包括10 V操作电压下快速地擦写,数据保持特性的显著提高,以及在105次擦写周期以后阈值电压(Vt)飘移低于10%的良好耐受性。该器件在未来高性能非挥发存储器应用上极具潜质。     

纳米晶浮栅存储器的模拟、制备和电学特性

介绍了在纳米晶浮栅存储器数据保持特性方面的研究工作,重点介绍了纳米晶材料的选择与制备和遂穿介质层工程。研究证明,金属纳米晶浮栅存储器比半导体纳米晶浮栅存储器具有更好的电荷保持特性。并且金属纳米晶制备方法简单,通过电子束蒸发热退火的方法就能够得到质量较好的金属纳米晶,密度约4×1011cm-2,纳米晶尺寸约6～7nm。实验证明,高介电常数隧穿介质能够明显改善浮栅存储器的电荷保持特性,所以在引入金属纳米晶和高介电常数遂穿介质之后,纳米晶浮栅存储器可能成为下一代非挥发性存储器的候选者。     

纳米晶存储特性的研究

常温下硅纳米晶构成的MOSFET存储器具有低压、低功耗、体积小、高剂量和快速读写等优良特性,在ULSI中有重要的应用前景.它是当前ULSI研究中的一项热门专题,在国外一些著名刊物上屡见报道.本文介绍了这种器件的存储特性及其机理与最新研究进展.     

单晶纳米硅薄膜的制备及其场发射特性

用小电流、特殊配比溶液的电化学阳极腐蚀法在p型、〈100〉晶向、0.01Ω·cm电阻率的硅片制备了大面积纳米硅薄膜.通过SEM,TEM,XRD和Raman光谱技术分析薄膜颗粒的微细结构.实验结果表明该纳米硅薄膜由直径为10～20nm,晶向一致的颗粒紧密排列而成,具有很好的物理化学稳定性.系统研究了薄膜结构特征和溶液配比、腐蚀时间、腐蚀电流密度的关系.成功观察到该薄膜具有很好的场发射特性,在0.1μA/cm2电流密度下,其开启电场为3V/μm,接近碳纳米管的1.1V/μm.     

铁氧体纳米晶声化学制备和微结构HRTEM研究

应用声化学方法，分别以FeCl2／尿素、ZnCl2／FeCl2／尿素、FeCl2／FeCl3／尿素水溶液作为前期反应物获得Fe3O4、ZnxFe3-x、O4、α-Fe2O3纳米晶，结合XRD、TEM、SAED、HRTEM表征手段对产物进行了研究。对纳米晶声化学形成机理和微结构演化过程进行了分析、讨论，并对铁氧体的微结构与磁、电性能之间的关系加以探讨．     

硅纳米晶存储器的耐受性研究

首先介绍了硅纳米晶粒的制备工艺以及硅纳米晶存储器件的基本特性。接着重点探讨了硅纳米晶存储器耐久性退化的物理机制,发现应力引起的界面陷阱是耐受性退化的主要原因。随后,同时采用多种分析手段,如电荷泵法和CV曲线分析法对界面陷阱的退化机理进行了更深入细致的研究。从界面陷阱在禁带中的能级分布中发现,相较于未施加应力时界面陷阱的双峰分布,施加应力后产生了新的Pb1中心的双峰。最后,分别从降低擦写电压和对载流子预热的角度提出了三种新的编程方法,有效提高了硅纳米晶存储器件的耐受性。     

高能球磨法制备纳米钛酸钡的晶化过程

利用高能球磨法,无后续煅烧,以二氧化钛和过氧化钡为原料,在室温下4h制备出单相纳米钛酸钠粉。利用XRD图谱结合Sherre公式研究了球磨过程中纳米钛酸钡的晶化过程。结果表明,所制备的钛酸钡结晶情况良好,为立方钙钛矿结构,在球磨过程中钛酸钡晶粒呈现出先逐渭长大然后逐渐减小的趋势,经透射电镜观察,球磨8h所得钛酸钡晶粒尺寸为18－22nm。     

金纳米粒子作掩模的硅纳米柱阵列的加工

利用自组装的方法在硅基片表面形成一层均匀的金纳米粒子掩模,分析了偶联剂对自组装的影响,以金纳米粒子作掩模进行反应离子刻蚀,研究了刻蚀时间对硅纳米柱阵列的影响,提供了一种简单、便宜并且有效的在硅基底上大面积形成纳米柱阵列的纳米加工方法。实验中发现,超过一定刻蚀时间时,有过刻蚀现象发生,在120 s刻蚀时间下,得到了直径小于20 nm,深宽比高达10∶1以上规则、致密、大面积分布的硅纳米柱或硅纳米锥状结构。     

纳米二氧化硅粉体的制备

以工业硅酸钠和盐酸为原料 ,采用化学沉淀法制备出纳米二氧化硅。工艺条件为 :温度 2 5～ 35℃、p H值 4～ 6、反应液质量浓度 1.15 g/ L、反应时间 10 min,添加一定量表面活性剂和分散剂。制得的二氧化硅 ,粒径 40～ 5 0 nm、比表面积大、分散性好、质量优良 ,已用于工业生产。     

一种新型锁相环电荷泵的分析与设计

在分析传统电荷泵的一些不理想因素的基础上,提出一种新型的电路结构,以解决电荷泵的电流失配、电荷共享、电荷注入现象。本设计电路结构简单,电流匹配好,输出电压稳定。基于65nm CMOS工艺仿真结果表明:电荷泵充放电电流大小基本相等,环路稳定后输出电压Vc最大起伏为20μV。     

电容器贮存电荷能力与可靠性

试图探讨铝电解电容器贮存电荷的能力与电容器可靠性之间的关系。用自放电电压的高低来判定电容器的质量。用铝电解电容器常规的三参数(电容量、漏电流、损耗角正切值)检验电容器的可靠性有一定的局限性,而电容器贮存电荷的能力却与电容器的可靠性之间更有直接的关系,实验证明:在其他条件一定的情况下,电容器自放电电压越高,电容器的可靠性越高。     

砷化镓声电荷转移延迟线的设计与工艺研究

由于声电荷转移(ACT)这一新颖的高速缓冲抽样技术的发明,使得新一代高速高频信号处理器件的实现成为可能。本文研究了第二代平面结构的ACT器件转移沟道的电位分布特性,给出了平面结构ACT延迟线的设计,并研究了ACT器件的工艺实现。     

电荷耦合器件像质评价的实验研究

本文运用图象积分抽样理论，并利用刀口响应方法来对ＣＣＤ像质进行了完整评价，用真频传递能力、混淆效应、信息密度等示性参数准确表征了ＣＣＤ的成像特性，给出了线阵ＣＣＤ的测试结果。     

高压LDMOS晶体管宏模型及栅电荷建模方法

针对标准MOSFET的BSIM4模型在高压LDMOS建模及已有LDMOS紧凑模型的不足,提出一种LDMOS宏模型。在本研究中,借助Spectre软件分别对宏模型与BSIM4器件模型进行仿真,并对2种LDMOS器件模型下的CV结果进行对比,验证了宏模型对LDMOS器件模拟的准确性。最后,提出利用栅电荷曲线来进一步修正模型参数的新方法,并通过仿真获得更精确的LDMOS器件模型。该宏模型及栅电荷建模方法对于高压功率集成电路设计及仿真有重要意义。     

纳米级PZT颗粒制备及压电性能检测

对微米级锆钛酸铅(PZT)粉体的无水乙醇溶液进行兆赫超声处理,制备PZT纳米颗粒,将试样滴于蒸金硅片上并进行烘干处理,采用压电力显微镜观测其尺寸、表面形貌及纵向压电系数.试验结果表明,试样中微米级PZT颗粒的纵向压电系数在20～40 pm/V上下浮动,纳米级PZT颗粒纵向压电系数在2～10 pm/V上下浮动,均具有压电性能.该方法为制备厚膜压电器件提供了一种可行的技术途径.     

用于高效太阳电池的硅基微纳结构及制备

介绍了用于高效太阳电池的几种硅基微纳结构的最新研究进展,重点介绍了几种硅基微纳结构的制备方法,如阳极腐蚀制备多孔硅、各向异性制绒以及气液固(VLS)生长纳米线等,并对各种方法的特点作了分析比较,指出了各种方法存在的问题。最后对今后研究的方向做了展望,由于太阳电池在性能提高以及产业应用方面的需求,未来用于高效太阳电池的硅基微纳结构仍是研究的热点之一。进一步提升其对太阳电池效率的优化能力将是研究的重要关注点,而其制备技术也将向着低成本、大规模及可控制的方向发展。