一种改进了碰撞电离的超高速InP基SHBT SDD模型

从物理机制上分析了超高速InP/InGaAs SHBT碰撞电离与温度的关系,通过加入表示温度的参数和简化电场计算,得到一种改进的碰撞电离模型.同时针对自有工艺和器件特性,采用SDD(symbolically defined device)技术建立了一个包括碰撞电离和自热效应的InP/InGaAs SHBT的直流模型.模型内嵌入HP-ADS中仿真并与测试结果进行比较,准确地拟合了InP/InGaAs SHBT的器件特性.     

InP基HEMTs器件16参数小信号模型

针对InAlAs/InGaAs InP基 HEMTs提出了一种16参数小信号拓扑结构.拓扑结构中引入栅源电阻(Rgs)表征短栅沟间距引起的栅泄漏电流效应.另外还引入输出跨导(gds)和漏延迟(τds)描述漏端电压对沟道电流的影响以及漏源电容(Cds)引起的相位变化,从而提高了S22参数拟合精度.外围寄生参数通过open和short拓扑结构计算得出,本征部分利用去除外围寄生参数后的Y参数计算得出,最终模型参数值经过优化以达到最佳拟合状态而确定.结果表明,s参数和频率特性的仿真值与测试数据拟合程度很好,Rgs和τds的引入降低了模型误差.准确合适的InP基HEMTs小信号模型对于高频电路设计非常重要.     

一种基于绝缘体上Ge的碰撞电离晶体管北大核心

碰撞电离晶体管(IMOS)在高速、低功耗领域具有很好的应用前景。以优化传统IMOS的工作电压为目的,介绍了一种基于绝缘体上Ge的碰撞电离晶体管(GOI IMOS),利用Synopsys公司的ISE_TCAD对GOI IMOS的性能进行仿真分析与验证。结果表明,GOI IMOS相比于传统的绝缘体上Si的碰撞电离晶体管(SOI IMOS)可在更低的源漏偏压下工作,同时该器件能够实现大的开态电流与陡峭的亚阈值摆幅;另外,GOI IMOS的源漏偏压和栅长均对该器件阈值电压有较大的影响,p型GOI IMOS阈值电压的绝对值随着源漏电压和栅长的增大而减小。以上工作可为IMOS的设计、仿真、制备提供一定的理论指导。     

4H-SiC p-n结基于精确碰撞电离模型的雪崩倍增因子研究

雪崩倍增效应是4H-SiC雪崩光电二极管、功率半导体器件等器件的关键机理。作为其中最重要的物理参数,雪崩倍增因子(M)的精确解析表达式目前未见报道。文章提出4H-SiC p-n结M的精确计算方法及其解析表达式。基于更准确的碰撞电离模型,通过MATLAB对4H-SiC单边突变结(p⁺-n)电子和空穴的碰撞电离积分(I)进行精确的数值计算,给出击穿电压(BV)随掺杂浓度的经验表达式,进一步提出电离积分随外加电压及掺杂浓度的拟合表达式。此外,对外加电压接近BV的情形进行细致的相对误差分析,表明电子电离积分受电场影响显著。对于雪崩光电二极管及功率器件较宽的BV范围,所提出的拟合表达式在外加反向偏压大于0.65BV时具有较高的精确度(相对误差小于5%)。     

一种高性能InP基谐振隧穿二极管的研制

设计并用分子束外延技术生长了InP基InGaAs/AlAs体系RTD材料,采用传统湿法腐蚀、光学接触式光刻、金属剥离、台面隔离和空气桥互连工艺,研制出了具有优良负阻特性和较高阻性截止频率的InP基RTD单管.器件正向PVCR为17.5,反向PVCR为28,峰值电流密度为56kA/cm2,采用RNC电路模型进行数据拟合后得到阻性截止频率为82.8GHz.实验为今后更高性能RTD单管的研制,以及RTD与其他高速高频三端器件单片集成电路的设计与研制奠定了基础.     

一种高性能InP基谐振隧穿二极管的研制

设计并用分子束外延技术生长了InP基InGaAs/AlAs体系RTD材料,采用传统湿法腐蚀、光学接触式光刻、金属剥离、台面隔离和空气桥互连工艺,研制出了具有优良负阻特性和较高阻性截止频率的InP基RTD单管，器件正向PVCR为17.5,反向PVCR为28,峰值电流密度为56kA/cm^2,采用RNC电路模型进行数据拟合后得到阻性截止频率为82.8GHz，实验为今后更高性能RTD单管的研制,以及RTD与其他高速高频三端器件单片集成电路的设计与研制奠定了基础。     

InP基转移电子器件接触性能的优化研究

The effect of the annealing time and annealing temperature on Ni/Ge/Au electrode contacts deposited on the n-type InP contact layer has been studied using a circular transmission line model. The minimum specific contact resistance of 3.210 7 cm2was achieved on the low-doped n-type InP contact layer with a 40 s anneal at 425 ℃. In order to improve the ohmic contact and reduce the difficulty in the fabrication of the high doped InP epi-layer, the doping concentration in the InP contact layer was chosen to be 51018cm 3in the fabrication of transferred electronic devices. Excellent differential negative resistance properties were obtained by an electron beam evaporating the Ni/Ge/Au/Ge/Ni/Au composite electrode on an InP epi-layer with a 60 s anneal at 380 ℃.     

一种结构改进了的硅基微静电马达

本文介绍一种结构改进了的硅基微静电马达。通过在微马达转子下面集成光伏器件实现了对马达转速的片内检测,这对于实现转速自动控制和制作各种传感器有重大意义。利用复合膜牺牲层腐蚀技术制成了一种曲颈状轴承,该轴承能够大大减小马达转动时的摩擦阻力矩。微静电马达转子直径分100和120μm两种,膜厚约2μm,定子与转子的空气间隙为2μm。初始测量结果表明该微马达有良好的性能,具有实用化前景。     

纳米电子器件-高峰值峰谷电流比InP基共振隧穿二极管的实现

利用分子束外延技术研制出InP基IhAs/In0.53Ga0.47As/AlAs共振隧穿二极管,其中势垒为10个单分子AlAs,势阱由8个单分子层In0.53Ga0.47As阱和4个单分子层InAs子阱组成.室温下峰值电流密度接近3kA/cm2,峰和谷的电流密度比率达到19.     

MOSFET栅下碰撞电离与击穿研究

研究了场板终端技术对改善 MOSFET栅下电场分布和碰撞电离率的作用 ,结果表明 ,MOSFET在高压应用时 ,漏极靠近表面的 PN结处电场最强 ,决定器件的击穿特性。通过对实验研究与计算机模拟结果的分析 ,表明在不同的栅压下 ,此处场板长度的大小对栅下电场强度有直接的影响 ,合理地控制场板长度能有效地提高器件的击穿电压。     

超浅结亚45nm MOSFET 亚阈值区二维电势模型

文章提出将亚阈值区超浅结MOSFET的氧化层和Si衬底划分为三个区域,得到三个区域的定解问题,并用特征函数展开法求出了因边界衔接条件而产生的未知系数,首次得到超浅结亚45nm MOSFET的二维电势半解析模型,并给出了亚阈值电流模型。通过与Medici模拟结果对比发现该模型能够准确模拟亚阈值下的超浅结15～45nm MOSFET的二维电势和电流。     

一种热感集成电路功耗模型及其对动态电压调整技术的影响

提出了一种新型热感功耗模型,该模型能够准确估计出电压调整情况下的功耗和温度.实验结果表明如果忽略热效应,泄漏功耗将会被低估最高达52%.使用电压调整技术对电路的能量消耗和温度进行协同优化时,两者具有不一致的优化方向.温度是未来集成电路发展的一个重要限制因素,而温度优化方法可以降低电路温度最高达12℃,同时其能耗的增长低于最优解的1.8%.     

一种热感集成电路功耗模型及其对动态电压调整技术的影响

提出了一种新型热感功耗模型,该模型能够准确估计出电压调整情况下的功耗和温度.实验结果表明如果忽略热效应,泄漏功耗将会被低估最高达52%.使用电压调整技术对电路的能量消耗和温度进行协同优化时,两者具有不一致的优化方向.温度是未来集成电路发展的一个重要限制因素,而温度优化方法可以降低电路温度最高达12℃,同时其能耗的增长低于最优解的1.8%.     

PD SOI NMOSFET翘曲效应的温度模型

报道了一个部分耗尽 (PD) SOI NMOSFET翘曲效应的温度解析模型 .该模型从 PD SOI NMOSFET器件的物理结构 ,即由顶部的 NMOSFET和底部的寄生 BJT构成这一特点出发 ,以一定温度下 PD SOI NMOSFET体-射结电流与漏 -体结电流的动态平衡为核心 ,采用解析迭代方法求解 ,得出漏 -体结碰撞电离产生的空穴在体区中近源端积累达到饱和时的体 -射结电压 ,及漏 -体结和体 -射结电流的各主要分量 ,进而得到了 PD SOI NMOSFET翘曲效应漏电流的温度解析模型 ,并将一定条件下的模拟结果与实验结果进行了比较 ,二者吻合得很好     

低温下EMCCD电子倍增模型

了研究低温下电子倍增CCD （EMCCD ）的电荷倍增特性,根据电子碰撞电离原理,建立了电离率模型;并依据雪崩倍增积分关系,针对所分析的EMCCD器件,建立了其低场强的倍增模型。通过倍增模型的理论计算结果与TI公司提供的实际器件TC285SPD和TC253SPD的倍增曲线比较,说明所提出模型的数据能够很好地拟合实际的倍增曲线。该模型可以方便地计算在固定栅极电压下的电子信号通过多级级联电子倍增寄存器后的总增益,进而可用于EM-CCD相机的增益调整和校正。     

电容式绝对压力传感器的改进模型及温度特性分析

在传感器敏感膜模型的基础上对电容式绝对压力传感器提出了一种改进模型,考虑了由于温度的变化电容结构空腔中残余气体对传感器性能产生的影响．结果表明温度的改变会导致残余气体压力的改变,进而使传感器的测量产生一定的温度漂移,同时也降低了传感器的灵敏度;并由此计算了残余气体存在时,传感器测量值的温度漂移量以及灵敏度的温度系数．这对于工艺的改进以及后续电路的设计具有指导意义．     

凝聚态自反应材料激光点火理论模型

基于热理论建立了凝聚态自反应材料的一维激光点火理论模型,并对其作了解析以揭示点火延迟时间与激光处理参数和材料特征之间的关系。尝试进行了激光点燃Ni-33．3at％Al粉末压坯的实验,并将实验值与计算值做了对比以验证模型的合理性。结果表明计算值与实验值吻合较好。因此,激光辐射点火从根本上应归结于热的作用。