新颖的衬底pn结隔离型硅射频集成电感

提出了一种新的减小硅集成电感衬底损耗的方法 .这种方法是直接在硅衬底形成间隔的 pn结隔离以阻止螺旋电感诱导的涡流 .衬底 pn结间隔能用标准硅工艺实现而不需另外的工艺 .本文设计和制作了硅集成电路 ,测量了硅集成电感的 S参数并且从测量数据提取了电感的参数 .研究了衬底结隔离对硅集成电感的品质因素 Q的影响 .结果表明一定深度的衬底结隔离能够取得很好的效果 .在 3GHz,衬底 pn结隔离能使电感的品质因素 Q值提高4 0 % .     

新颖的衬底pn结隔离型硅射频集成电感

提出了一种新的减小硅集成电感衬底损耗的方法.这种方法是直接在硅衬底形成间隔的pn结隔离以阻止螺旋电感诱导的涡流.衬底pn结间隔能用标准硅工艺实现而不需另外的工艺.本文设计和制作了硅集成电路,测量了硅集成电感的S参数并且从测量数据提取了电感的参数.研究了衬底结隔离对硅集成电感的品质因素Q的影响.结果表明一定深度的衬底结隔离能够取得很好的效果.在3GHz,衬底pn结隔离能使电感的品质因素Q值提高40%.     

硼扩散源及其在半导体器件中的应用

在半导体器件工艺中,多数情况是在硅衬底中掺 p 型或者 n 型杂质形成 pn 结。而最基本的 pn 结形成方法,一般采用杂质的热扩散法。通常,这种扩散工艺是由预沉积和再扩散两步工序组成的。首先是预沉积工序,它是在硅表面形成浅的高浓度杂质扩散区,其次是再扩散工序,它是使结更深地向硅衬底内推进,控制表面杂质浓度。认为控制了这个杂质浓度和结深就确定了半导体器件的性能,这种说法也并不过分。而且还可以说,预沉积将大大影响扩散的好坏。因此,本文简要说明一下关于预沉积中 p 型杂质(硼)扩散源的情况。同时,介绍一下最近 Owens-Illinois 公司研究的新的硼扩散源“Boro+~(TM)”(以下省略 TM)的优点。     

高速硅基单端推挽驱动狭缝脊波导调制器

针对硅基单端推挽驱动调制器的脊波导pn结部分结电容较大,限制了调制器带宽进一步提高的问题,提出了一种狭缝脊波导pn结结构。通过将脊波导pn结蚀刻一定尺寸的狭缝,降低了pn结电容,实现了带宽的提升。对两种pn结进行了仿真对比,结果表明,在相同电极结构与掺杂条件下,狭缝脊波导调制器比脊波导调制器的电光带宽提升了约8.3 GHz。基于优化的单端推挽驱动狭缝脊波导调制器,仿真实现了90 Gbit/s的OOK信号调制,眼图消光比为14.69 dB。     

薄膜制备新技术

本文介绍制备10μm以下硅膜的新技术——电8化学腐蚀自停止技术.并讨论光照、欧姆接触和pn结空间电荷区等因素对腐蚀特性的影响.     

网格结构紫外-可见-近红外光敏三极管

本文提出了一种网格基区紫外-可见-近红外光敏三极管结构,网格条区为浅pn结,网孔区为表面耗尽区,这是一种提高硅光敏管紫外光响应的有效结构.实验测量表明网格基区光敏三极管是一种宽光谱高灵敏光敏三极管.     

TiO2/n-Si/p-Si及n-PS/p-PS/Si的光伏特性

在抛光的p型单晶硅上通过扩散工艺制备pn结,采用此种硅片利用阳极腐蚀法制备多孔硅(PS).用磁控溅射镀膜机在有pn结的单晶硅表面镀上一层TiO2纳米结构薄膜,并用表面光电压谱(SPS)研究了n-PS/p-PS/Si和TiO2/n-Si/p-Si的表面光伏特性.结果表明TiO2/n-Si/p-Si和n-PS/p-PS/Si的光伏效应比n-Si/p-Si在不同程度上有所提高.在300～600 ℃热处理温度范围内TiO2/n-Si/p-Si的光伏效应随温度的升高而增强,600～800 ℃范围内随温度的升高而降低.     

SiC隐埋沟道MOS结构夹断模式下的C-V特性畸变

用数值和解析的方法研究了SiC隐埋沟道MOS结构夹断模式下C-V特性的畸变.隐埋沟道MOSFET中存在一个pn结,在沟道夹断以后,半导体表面耗尽区和pn结耗尽区连在一起,这时总的表面电容是半导体表面耗尽区电容和pn结电容的串联,使埋沟MOS结构的C-V特性发生畸变.文中通过求解泊松方程,用解析的方法分析了这种畸变发生的物理机理,并对栅电容进行了计算,计算结果与实验结果符合得很好.     

SiC隐埋沟道MOS结构夹断模式下的C-V特性畸变

用数值和解析的方法研究了SiC隐埋沟道MOS结构夹断模式下C-V特性的畸变.隐埋沟道MOSFET中存在一个pn结,在沟道夹断以后,半导体表面耗尽区和pn结耗尽区连在一起,这时总的表面电容是半导体表面耗尽区电容和pn结电容的串联,使埋沟MOS结构的C-V特性发生畸变.文中通过求解泊松方程,用解析的方法分析了这种畸变发生的物理机理,并对栅电容进行了计算,计算结果与实验结果符合得很好.     

提高器件耐压的非均匀氧化层场板技术

本文从阐述场板对提高pn结雪崩击穿电压的原理出发,引出了一种非均匀氧化层场板技术,介绍了这种结构的工艺特点及场板设计最佳化选择,并利用此结构实现了pn结浅结高反压的设想.     

超大规模集成CMOS中PMOS设计的C—V技术

本文介绍了首次提出的一种物理模型.描述经过补偿注入的N阱的C—V曲线.该模型指出,具有Pn给表面的N阱C—V曲线的物理机理与常规C—V曲线完全不同.在高负压区,常数的电容值为栅电容和零偏压pn结电容之串联值;在高正压区,常数的最大电容值为栅电容,P型表面耗尽区电容和极度增大的pn结电容的串联值;在这二个电容值之间,存在一个极小电容值.在较高的补偿注入时,这极小值对应于表面耗尽层接触到pn结空间电荷区;在较低注入时,则对应于表面积累层的开始.不管何种情况,极小值均对应于PMOS的阈值电压且指出表面pn结的形成.应用此种模型,设计了兼有表面型及隐埋型沟道MOS器件优点的超大规模集成CMOS器件.     

具有浮空埋层的高压器件新结构和击穿电压模型

提出具有浮空埋层的变掺杂高压器件新结构(BVLD:Variation in lateral doping with floating buriedlayer),建立其击穿电压模型.线性变掺杂漂移区的电场耦合作用使表面电场达到近似理想的均匀分布,n+浮空等电位层与衬底形成新平行平面结,使得纵向电压由常规结构的一个pn结承...     

C—V法测量pn结杂质浓度分布的基本原理及应用

全面地介绍了pn结C-V测量法的基本原理、测试设备及条件。利用pn结反向偏压时的电容特性推导了有效杂质浓度随深度分布的计算公式及突变结和线性缓变结的1/(C2)-V和1/(C3)-V关系图。应用该原理计算、分析了IN5401整流二极管pn结的特性及杂质浓度的纵向分布。     

化学染色法在pn结分析中的应用研究

化学染色法是pn结分析中较普遍的方法,不同的化学染色法所显现出pn结的剖面形貌会受到化学试剂、pn结固有性质、染色工艺参数的影响。研究了常用的铬酸溶液染色法、醋酸溶液染色法、BOE溶液染色法和硫酸铜溶液染色法之间的差异。在一定范围内,铬酸溶液染色法、醋酸溶液染色法、BOE溶液染色法适合染出p区,硫酸铜溶液染色法适合染出n区,铬酸溶液染色法可以染出较小尺寸的pn结。染色时间的增加将会使所染pn结形貌变大,而染色溶液温度的升高对所染pn结形貌影响不大,但会使部分在常温下不能染出的pn结染出,BOE溶液染色法所得出的pn结较接近真实形貌。     

多晶硅微型电极阵列的研制

讨论了pn结对制作硅微电极阵列的局限性,提出了一种在沟道侧壁制作多晶硅电极阵列的设计和制作方法.实验结果表明,利用该方法研制的微电极阵列不仅克服了pn结的影响,能够为MEMS芯片器件提供所需的工作电压,而且也为一些小型化电极的设计及研制提供了新的思路和方法.     

用微波光电导谱仪测量p—n结少子扩散长度

用微波光电导谱仪测量了一些pn结样品的微波光电导谱(MPCS),对于每一块样品光分别从p面和n面入射,因而可以测得不同的谱;讨论了从pn结的MPCS中计算p区、n区少子扩散长度的方法,并用计算机拟合得到这些样品的p区、n区少子扩散长度和表面复合速度等参数;由于是无接触测试,因此本方法可作为某些pn结器件制造工艺过程中寻找最佳工艺条件的一种监测手段。     

大功率LED灯合成双射流主动散热费用模型研究

针对合成双射流激励器大功率LED灯主动散热方案,利用Ansys软件对LED灯模型在表面射流不同流速下的散热进行仿真,并结合试验结果验证,得到气体流速和pn结温度的散点图,利用Matlab进行Gauss曲线拟合,得到pn结温度与射流速度的关系;利用阿伦尼乌斯(Arrhenius)加速模型对pn结温度与LED灯寿命的关系进行预测,得到LED灯寿命与pn结温度的一般数学关系,进而得到LED灯寿命与合成双射流流速的数学关系,结合LED灯的经济性要求,建立了基于合成双射流的LED灯散热的费用模型;通过费用模型寻找最优解,可以确定LED灯单位时间最小费用及相应合成双射流最佳速度和LED灯寿命。     

离子束刻蚀HgCdTe环孔pn结I—V、RD—V特性的研究（上）

本文推导了一种可简便、准确、直观计算和分析pn结I-V特性的公式和方法,并应用该方法对两类典型HgCdTe环孔pn结的I-V、RD-V特性进行了计算和拟合;得到了表面欧姆(反型沟道)漏电导、二极管理想因子n随电压的分布等反映二极管结特性的重要参数.计算结果表明,对于长波HgCdTe光伏器件而言,表面漏电流在整个暗电流中所占的比重相当大,表面漏电流严重地制约着器件性能.HgCdTe材料的晶体缺陷会使二极管的理想因子n增大,从而使产生-复合电流及陷阱辅助隧穿电流增加.     

光刻时保护背面氧化膜的作用

硅平面器件在工艺流程中,通过每次光刻时,背面氧化膜均被刻蚀,因此引起了两个严重问题:一,在扩散时硅片的背面与正面(抛光的一面)刻蚀后的图形区都等同的扩入了p、n型杂质,使背面也形成两个pn结.为了消除背面的pn结,不得不增设减薄工序加以磨除.二,在硅片高温扩散时各种有害的重金属杂质可以自由通过背面渗入硅片体内,造成结特性退化和不稳,严重的影响器件的成品率.     

用涂层扩散法在硅片上同时形成P~+P-NN~+结

制做硅整流管通常都是采用在硅片上经两次高温扩散分别渗入磷、硼杂质源,形成pn结和nn~+结。这种方法的缺陷是:高温扩散后的硅片会变脆,研磨时易造成碎片,而且多一次扩散,能源消耗加大,同时多一次清洗化学试量必然加大。经多次试验,改两次扩散为一次涂层扩散(下称一次扩散),在硅片表面上同时形成P~+P—NN~+结。