新型SiO2栅介质非晶硅薄膜晶体管室温红外探测器

对用作室温红外探测敏感单元的非晶硅薄膜晶体管进行了研究，提出了一种新型SiO2栅介质非晶硅薄膜晶体管室温红外探测器。该探测器的基本工作机理与传统的SiNx栅介质薄膜晶体管相类似，但在器件性能方面不仅具有较高的响应度，而且具有更好的温度稳定性；在制作工艺方面具有更高的工艺重复性和栅介质淀积的均匀性。     

用于室温红外探测的新型非晶硅薄膜晶体管

研究了用于室温红外探测的非晶硅薄膜晶体管。分别从理论和实验角度对非晶硅薄膜晶体管的沟道电流随着宽长比的线性变化进行了分析验证。理论分析和实验结果表明,增大晶体管的宽长比不会影响沟道电流温度系数,但可以显著改善探测器的探测率,从而为a2SiTFT红外探测器的优化设计指明了方向。     

非晶硅薄膜晶体管室温红外探测器的优化设计

介绍了基于非晶硅薄膜晶体管的室温红外探测器的基本特征及性能指标,对晶体管宽长比对探测器性能的影响进行了理论分析,分析表明,提高晶体管的宽长比可以改善探测器的探测率。为了克服传统微桥结构室温红外探测器成品率低的不足,提出了一种新的热绝缘材料,并将该材料应用到了非制冷红外探测器中,实际制备了探测器单元,对该材料的热绝缘能力进行了验证。     

非晶硅薄膜晶体管室温红外探测器的优化设计

介绍了基于非晶硅薄膜晶体管的室温红外探测器的基本特征及性能指标,对晶体管宽长比对探测器性能的影响进行了理论分析,分析表明,提高晶体管的宽长比可以改善探测器的探测率.为了克服传统微桥结构室温红外探测器成品率低的不足,提出了一种新的热绝缘材料,并将该材料应用到了非制冷红外探测器中,实际制备了探测器单元,对该材料的热绝缘能力进行了验证.     

非晶硅薄膜晶体管室温红外探测器的优化设计

介绍了基于非晶硅薄膜晶体管的室温红外探测器的基本特征及性能指标，对晶体管宽长比对探测器性能的影响进行了理论分析，分析表明，提高晶体管的宽长比可以改善探测器的探测率。为了克服传统微桥结构室温红外探测器成品率低的不足，提出了一种新的热绝缘材料，并将该材料应用到了非制冷红外探测器中，实际制备了探测器单元，对该材料的热绝缘能力进行了验证。     

非晶硅薄膜晶体管基于表面势的栅电容模型

基于Lambert W函数,推导出非晶硅薄膜晶体管表面势的解析解,并将其与泊松方程的数值解进行对比.结果显示:该求解大大提高了计算效率,且精确度极高.基于有效温度近似,并利用所求解到的表面势,建立器件的栅电容模型.该模型可连续、准确地描述a-Si:H TFT在所有工作区的动态特性.最后,将模型结果与实验数据进行了对比,两者拟合良好.     

恒压应力下超薄Si3N4/SiO2叠层栅介质与SiO2栅介质寿命比较

以等效氧化层厚度(EOT)同为2.1nm的纯SiO2栅介质和Si3N4/SiO2叠层栅介质为例,给出了恒定电压应力下超薄栅介质寿命预测的一般方法,并在此基础上比较了纯SiO2栅介质和Si3N4/SiO2叠层栅介质在恒压应力下的寿命.结果表明,Si3N4/SiO2叠层栅介质比同样EOT的纯SiO2栅介质有更长的寿命,这说明Si3N4/SiO2叠层栅介质有更高的可靠性.     

新型非致冷红外探测器

介绍了近年来出现的各种新型非致冷红外探测器,对不同探测器的基本工作原理、器件结构、制作工艺以及性能的优缺点进行了讨论和对比,并对非致冷红外探测器的改进方向进行了预测.     

室温红外薄膜探测器

基于红外探测器在国民经济与军事上有重要应用，国内外学术界很注重对此的研究。一般最常用的是碲隔汞红外探测器，以及最近研究较多的量子阱红外探测器。这类器件虽然有较高的深测灵敏度，但它们必须在低温条件下使用．另一类是在室温条件下使用基于热电效应的铁电红外探测器．近年来，国外对铁电薄膜型的探测器研究更为重视，曾发表了不少论文．本文报道我们在研制室温薄膜红外探测器方面的工作。探测器样品以LaAlO3晶体为片基，在它上面通过沉积法依次制备高温超导薄膜层（YBCO）和掺来的铁电薄膜层PZT，再在其上面蒸镀一层金电极．…     

用于红外探测的非晶硅薄膜晶体管

非晶硅薄膜晶体管由于其较高的沟道电流温度系数而被用于非致冷型红外探测器.在工艺参数仿真的基础上成功地研制了离子注入型背栅非晶薄膜晶体管,并得到了典型的输出特性.制作出的晶体管具有较高的沟道电流温度变化系数,而且制作过程简单,并能与常规IC工艺兼容,制作温度不超过300 ℃.     

New application of polyimide in uncooled a-Si TFT infrared sensors

New application of polyimide (PI) is introduced in this paper. PI film of 27 μm is achieved, and the excellent thermal-isolation performance of the film is simulated by ANSYS. The surface of film is flat, which is suitable for the fabrication of other materials such as aluminum and silicon nitride. The PI film is used as thermal-isolation layer of uncooled a-Si thin film transistor infrared sensors in this research, and the fabrication process is greatly simplified.     

Al栅a—Si TFT栅绝缘膜研究

Ａｌ栅可明显降低ＡＭ－ＬＣＤ中ａ－Ｓｉ ＴＦＴ矩阵的栅总线电阻及栅脉冲信号延迟，有利于提高高密显示屏的开口率与图像质量。本文详细分析了Ａｌ栅的阳极氧化技术，获得了适于ａ－Ｓｉ ＴＦＴ复合栅的Ａｌ２Ｏ３栅绝缘材料。     

铁电薄膜非制冷红外探测器的技术发展

介绍了课题组在铁电薄膜的制备、特性研究以及非制冷红外探测技术方面的研究结果。研究获得了几种控制铁电薄膜微结构(如晶粒尺寸、晶粒形状、Ba_1-xSr_xTiO₃(BST)和PbZr_xTi_1-xO₃ (PZT)铁电薄膜的择优取向生长等)的新技术;研制出具有高度自极化特性的0.7Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-0.3PbTiO₃ (PMNT)弛豫铁电薄膜;探索了一种具有将红外转化为可见光机制的新型光读出方式;发明了PZT薄膜的低温(400 °C)生长方法。此外,还介绍了256×1线列铁电薄膜非制冷红外探测器的研制及部分成像结果。     

基于CMOS工艺的双层非制冷热敏电阻型红外探测器

采用0.5μm标准CMOS工艺和微机械加工工艺,设计并制作了低成本双层非制冷热敏电阻型红外探测器。探测器采用隐藏桥腿式微桥结构,使用表面牺牲层技术实现,其中包括Al、W和Si3种牺牲层材料。CMOS工艺加工完成后,双层微桥结构的微机械加工过程只需进行湿法腐蚀即可,成本较低。对双层红外探测器的热性能和光电特性进行测试,其热导为1.96×10-5 W/K,热容为2.23×10-8 J/K,热时间常数为1.14ms。当红外辐射调制频率为10Hz时,双层红外探测器的电压响应率为2.54×104 V/W,探测率为1.6×108 cm·Hz1/2/W。     

电可调非致冷红外探测原理

传统的红外光谱探测技术能够提供丰富的光谱信息,应用广泛,但该技术同时也存在一定局限性,如很难同步实现探测器小型化和探测波段实时调节等方面的要求.提出了一种基于电可调表面等离子体谐振吸收的新型FET红外探测器结构.基于电磁场理论分析了结构参数对红外光学吸收的影响,并通过结构参数的优化使吸收结构对特定红外波段的吸收率达到90%以上.栅压变化时VOx热敏层中载流子的浓度分布和折射率均发生变化,显示该器件具有明显的电可调光谱吸收特性.借助于这种FET结构,非制冷红外探测器将具有片上可调光谱探测能力,同时具有易于阵列化特点,为微小型可配置光谱成像探测器件提供了一条思路.     

SiO2 gate insulator defects,spatial distributions,densities, types,and sizes

Standard IC processes, as well as those involving the use of ionizing radiation, such as x-ray lithography etc., result in the generation of bulk defects, and interface states in the gate insulator, or underlying substrate, respectively, of insulated gate field effect transistors. Bulk defects are believed to be present as positively and negatively charged electron and hole traps, respectively, as well as neutral hole and “large” and “small” neutral electron traps. This paper provides a perspective of the current state of knowledge about the spatial distributions of large bulk defects, their areal densities, sizes, possible interrelationships among them, and the special cases of defects created by ion implanted silicon and oxygen, where knock-on effects have been simulated. It appears that bulk defects may all have their origin in neutral hole traps, (so-called E′ centers) and that when the insulator thickness is decreased to about 6-7 nm, defects are either no longer present, or, more likely, are incapable of trapping charge at room temperature because trapped carriers can either tunnel to one of the interfaces, or be annihilated by a reverse process. It appears possible also that the precursor of the several types of defects only forms at a “grown” silicon-silicon oxide interface. In theory, this would make it possible to grow defect free insulators by a combination of deposition and oxidation processes.     

石墨烯基红外探测器的高k栅氧集成

从石墨烯发现与制备出发,综述了室温下双层石墨烯或石墨烯带禁带在0～250 meV可调的特性,及其在中远红外探测器的背栅、顶栅结构中作为栅氧形成材料的应用,并介绍了目前各种先进工艺.     

TFT栅极绝缘层和非晶硅膜层的ITO污染对电学特性影响的研究

本文对TFT在栅极绝缘层和非晶硅膜层沉积过程中,透明电极ITO成分对膜层的污染和TFT电学性质的影响进行分析研究。通过二次离子质谱分析和电学测试设备对样品进行分析。ITO成分会对PECVD设备、栅极绝缘层和非晶硅膜层产生污染,并会影响TFT的电学特性。建议采用独立的PECVD设备完成ITO膜层上面的栅极绝缘层和非晶硅膜层的沉积,并且对设备进行周期性清洗,可降低ITO成分的污染和提高产品的电学性能。