场板结构对AlGaN/GaN HEMT温度场的影响北大核心CSCD

用Silvaco的ATLAS软件仿真研究了场板结构对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的温度场分布的影响,分析了场板结构影响器件温度场分布的可能因素。模拟结果表明,加入场板结构后,器件沟道二维电子气浓度减小,电场分布发生变化,器件栅极漏侧边缘处的沟道峰值温度降低。加入栅场板和源场板结构后,场板边缘处都有一个新的温度峰值出现,器件的沟道温度峰值在加入单层和双层栅场板及源场板后由511K分别下降到487、468和484K,这种降低作用会随着栅场板层数的增加而有所增强。仿真结果说明场板结构通过改变AlGaN/GaN HEMT器件沟道载流子浓度和电场分布,影响器件内部的温度场分布。优化器件的场板结构是提高AlGaN/GaN HEMT的可靠性有效途径之一。     

平流层大气温度探测通道选择数值试验

通过等效通道选择原理分析，认为通过构建等效通道，可使其权重函数峰值高度高于目前美国ＤＯＡＡ气象卫星ＨＩＲＳ／２第一通道的峰值高度，通过大量的模拟计算试验，证实了这一原理实现的可能性，进一步利用１５μｍＣＯ２吸收带的７个温度探测通道的所选择的等效通道一起反２大气温度垂直分布，结果表明增加一个等效通道对温度廓线反演有一定改善，特别是对平流层（５０－２ｈＰａ）温度反演，平均每层精度提高的０．２７Ｋ。     

高可靠性P-LDMOS研究

分析了沟道高电场分布产生原因及各个参数对高电场的影响,提出了两条沟道设计的原则——拉长沟道同时降低沟道浓度.模拟结果显示,两条原则能够有效地降低沟道两端的两个峰值电场,从而缓解沟道热载流子效应,提高P-LDMOS的可靠性.     

高可靠性P-LDMOS研究

分析了沟道高电场分布产生原因及各个参数对高电场的影响,提出了两条沟道设计的原则--拉长沟道同时降低沟道浓度.模拟结果显示,两条原则能够有效地降低沟道两端的两个峰值电场,从而缓解沟道热载流子效应,提高P-LDMOS的可靠性.     

压缩相干态场与耦合双原子相互作用的光场相位概率分布

应用Pegg-Barnett相位理论，数值计算得到了压缩相干态场与耦合双原子相互作用的相位概率分布曲线．结果表明：开始时相位概率呈对称的三峰高斯结构，此结论与文献的结论一致．而且由于压缩光场的影响使场的相位分布呈现出：中峰的峰值最大，且远远超过二边峰的两倍，这与相干光场显示的“中峰的峰值是二边峰的两倍”的结论不同．     

短沟道MOST阈值电压温度系数的分析

本文分析了短沟道ＭＯＳＴ阈值电压在室温以上的温度特性，并给出了它的温度系数计算公式。根据计算结果，可以得到如下结论：短沟道ＭＯＳＴ的阈值电压温度系数随着沟道长度缩短而减小．与长沟道ＭＯＳＴ相似，在一定的温区范围内，可以把短沟道ＭＯＳＴ的阈值电压温度系数作为常数，用线性展开式来表达阈值电压的温度特性。     

原位确定GaAsMESFET沟道的掺杂浓度分布和迁移率分布

本文提出一种原位测定ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ沟道中掺杂浓度分布和迁移率分布的新方法．建立了测试模型．推导出测量计算公式．用最优化方法处理实验数据，由机助测试系统和计算程序可方便地获得结果．     

一种分析气动光学传输效应的等效透镜方法

针对2.5Ma条件下气动光学传输效应对红外成像的影响进行机理分析。利用有限元仿真得到头罩外流场的温度、压力、空间分布形态的参数。在此数值仿真基础上,提出将头罩外流场等效为气体透镜的方法,计算透镜的折射率和焦距及其对原红外成像系统焦点位置的改变量约为49.66?m,此改变量小于焦深,则外流场对红外光线传输的影响基本可以忽略,成像不会产生模糊。测量风洞实验拍摄到退化图像的调制传递函数(MTF)与红外探测系统的MTF相差很小,验证了对气动光学传输效应机理分析的正确性。     

活性激光焊接304不锈钢温度场的数值与试验研究

为了研究活性剂对激光焊接试样熔池温度的影响，以304不锈钢厚板为对象，建立了活性激光焊接的ANSYS 3维有限元模型，数值模拟其焊接温度场，并采用红外热像仪同步监测熔池温度变化情况。综合数值计算与试验检测数据，对比分析了涂覆不同活性剂及未涂敷活性剂的试件在激光焊接过程中的温度变化趋势。结果表明, 数值模拟结果与试验结果基本吻合，活性剂涂敷并未对温度场分布造成明显影响，但对熔池的峰值温度略有改变，相比未涂敷活性剂焊接试件，SiO₂和TiO₂活性剂使熔池峰值温度升高约7%~9%，NaF活性剂使熔池峰值温度降低约5%。此研究将丰富和发展活性激光焊接厚板的基础理论，为活性激光焊的推广应用提供重要理论和试验基础。     

多晶硅薄膜晶体管自加热效应温度分布的有限元模拟

采用有限元方法模拟了n型MILC低温多晶硅薄膜晶体管在直流自加热应力下器件的温度分布．通过对器件沟道温度分布的稳态及瞬态模拟,研究了器件功率密度、衬底材料类型和器件宽长等关键因素的影响．确认了改善器件自加热退化的有效途径,同时有助于揭示多晶硅薄膜晶体管自加热退化的内在机制．     

原子间相对运动速度分布对激光感生碰撞能量转移的影响

根据热平衡状态下的麦克斯韦速度分布函数,得到了三维空间中两原子间相对运动速度的分布函数。以四能级理论模型为基础,将此分布函数考虑到激光感生碰撞截面的计算之中,直接积分态振幅的运动方程,对弱场和强场两种情况下Eu-Sr系统中的一个激光感生碰撞过程进行了数值计算,得到了特定温度下系统的激光感生碰撞截面的谱线线型。将该数值计算的结果与以前的理论工作进行了比较,分析了两原子间相对运动速度分布对激光感生碰撞过程的影响。分析表明,两原子之间相对运动速度的统计分布虽然不影响激光感生碰撞截面的谱线线型,但对碰撞截面的峰值大小有一定的影响。结论与前人的理论预言相吻合,证明了数值计算的正确性。     

纳米FinFET的单粒子瞬态与Fin结构的相关性研究

工艺差异引起的Fin结构变化会造成纳米FinFET器件呈现不同的电学特性,使器件的单粒子瞬态效应(SET)复杂化。基于电学特性校准的14 nm SOI标准型FinFET器件,构建了弹头型、三角型、阶梯型、半圆型及底部椭圆型等5种结构,分析了SET的表征量与Fin结构参数间的相关性,并利用灰色理论,研究了它们之间的内在关联性。结果表明,器件的收集电荷量、沉积电荷量与Fin的截面积显著相关;SET电流峰值、电子-空穴对产生率峰值及双极放大系数同时依赖于Fin的截面积和等效沟道宽度,且对等效沟道宽度的依赖性更强。     

离子注入4H-SiC MESFET器件的夹断电压

考虑离子注入沟道和沟道深度的影响,提出了精确的离子注入4H-SiC MESFET器件夹断电压的理论计算方法.注入浓度由蒙特卡罗模拟软件TRIM提取计算.研究了温度、外延层受主浓度、注入离子激活率对夹断电压的影响.     

离子注入4H-SiC MESFET器件的夹断电压

考虑离子注入沟道和沟道深度的影响,提出了精确的离子注入4 H- Si C MESFET器件夹断电压的理论计算方法.注入浓度由蒙特卡罗模拟软件TRIM提取计算.研究了温度、外延层受主浓度、注入离子激活率对夹断电压的影响.     

小尺寸VDMOS阈值电压温度特性模型

研究了温度对VDMOS阈值电压中各参数的影响,确定了受温度影响较大的参数.为提高模型的精确度,建立了短沟道的阈值电压温度特性模型,模型考虑到VDMOS元胞结构中的小尺寸效应.最后将250K至500K温度范围内模型的阈值电压温度特性与MEDICI的仿真结果及忽略短沟道效应的温度模型进行比较,验证了模型的准确性.     

扩散杂质分布对V—MOS,D—MOS器件的直流特性的影响

为了研究杂质分布对器件性能的影响模仿双扩散MCS（D—MOS）和V—沟道MOS（V—MOS）晶体管的结构,改变的工艺系数选用沟道长度了沟道掺杂值的范围。用两探测扩展电阻的方法来量测杂质的分布。以VMOS和DMOS器件的电学特性的比较来推示横向DMOS杂质分布的特性。发现一般的方法不能模拟器件的输出电导。实际上沟道长度的计算是在沟道漏结周围,方程的一维解。当测量杂质分布数据时,引进新的沟道长度计算方法,在沟道长度为0.6～um时,器件的输出电导能确的模拟。     

小尺寸堆栈高k栅介质GaAs nMOSFET阈值电压模型

通过求解沟道的二维泊松方程,建立了小尺寸高k栅介质GaAs MOSFET的阈值电压模型．模型包括了短沟道效应、漏致势垒降低效应和量子效应．模拟结果与TCAD仿真结果符合较好,证实了模型的正确性和实用性．利用该模型,分析了堆栈高k栅介质结构及其物理参数对阈值电压漂移的影响以及阈值电压的温度特性．结果表明,堆栈栅介质结构能有效抑制边缘场和DIBL效应,改善MOSFET的阈值特性和温度特性;未考虑量子效应的模型过高估计了温度对阈值电压的影响。     

LDD结构参数对多晶硅薄膜晶体管热载流子退化的影响

基于Tsuprem4和Medici模拟软件,研究了LDD结构对多晶硅薄膜晶体管热载流子退化的影响.计算结果表明当栅氧层厚度tox=0.07 μm时,碰撞离化产生率和热电子注入电流峰值将达到最大,扩展区掺杂浓度增加,使沟道中横向电场和碰撞离化产生率的峰值分布区域向着栅电极的方向移动,即在应力作用下,热载流子退化的区域向着栅电极的方向漂移.     

扩散杂质分布对VMOS和DMOS器件的直流特性的影响

为了研究杂质分布对器件性能的影响,同时制作了双扩散MOS(DMOS)和V形槽MOS(VMOS)晶体管。为了获得沟道的长度和峰值沟道掺杂浓度,变换了工艺参数。用两探针扩展电阻法测量杂质分布。DMOS器件横向杂质分布的性质是根据VMOS和DMOS器件的电性能的比较而推断的。业已发现,通常的一些模型不能恰当地模拟。饱和时的器件的输出电导由沟道-漏结周围区域的一维泊松方程的解推导出沟通长度调制的表示式。当将测量的杂质分布数据引入新的沟道长度调制模型时,在沟道长度从0.6微米到2微米范围内,器件的输出电导能够精确地模拟出。     

具有更宽安全工作区的IGBT元胞的研究与设计

研究了一种新的IGBT发射极元胞,并给出其设计方法.该元胞在不影响单位面积有效沟道宽度的情况下,将源衬底的P+区与源N+区并排垂直于沟道一侧放置,以缩短空穴路径.与采用深P+注入抗闩锁的传统方法相比,经过优化设计的新结构的闩锁电流增大了约8倍;在Vce为1.5 V时,单位面积电流密度增加3倍;元胞静态阻断电压也有20%的增加,从而扩展了IGBT的安全工作区,而且工艺更简单.