一种新型的基于SOI MOSFET 衬底模型提取方法

衬底寄生网络建模和参数提取,对RF SOI MOSFET器件输出特性的模拟有着非常重要的影响。考虑BOX层引入的体区和Si衬底隔离,将源、体和衬底短接接地,测试栅、漏二端口S参数的传统测试结构,无法准确区分衬底网络影响。文章提出一种改进的测试结构,通过把SOI MOSFET的漏和源短接为信号输出端、栅为信号输入端,测试栅、漏/源短接二端口S参数的方法,把衬底寄生在二端口S参数中直接体现出来,并开发出一种解析提取衬底网络模型参数的方法,支持SOI MOSFET衬底网络模型的精确建立。采用该方法对一组不同栅指数目的SOI MOSFET进行建模,测量和模型仿真所得S参数在20GHz频段范围内得到很好吻合。     

用p埋层CMOS工艺制造横向磁敏晶体管

本文介绍了一种用P埋层CMOS工艺制造的横向磁敏晶体管(LMT)。器件结构是双基极、双集电极npn晶体管。它具有抑制侧向注入效应,即将注入集中于发射区的中部,在中性基区的少数载流子受到双重偏转作用,消除了横向无功电流。在CMOS工艺的基础上加了P埋层,消除了纵向无功电流。器件对磁场有良好的线性响应。     

基于SOI衬底的射频电感优化设计

比较了SOIRF电感与体硅电感的性能 ,并根据模拟结果分析了电感中空面积 ,电感形状结构 ,金属宽度、间距对SOI电感品质因数Q、自谐振频率、电感量L的影响 ,最后提出了一种基于SOI衬底RF电感的优化设计原则 .以往射频集成电感性能的比较并不固定电感值 ,而文中全部参数的变化都是在电感值相同的情况下进行比较     

基于SOI衬底的射频电感优化设计

比较了SOI RF电感与体硅电感的性能,并根据模拟结果分析了电感中空面积,电感形状结构,金属宽度、间距对SOI电感品质因数Q、自谐振频率、电感量L的影响,最后提出了一种基于SOI衬底RF电感的优化设计原则.以往射频集成电感性能的比较并不固定电感值,而文中全部参数的变化都是在电感值相同的情况下进行比较.     

基于SOS/SOI绝缘衬底的Si/SiGe HBT设计

着重讨论了衬底阻抗对HBT器件频率性能的劣化机制。基于双口网络理论，定量分析了fT和fm与衬底电阻率的关系；采用SOS／SOI绝缘衬底和自行设计的岛型膈离方法，抑制了绝大多数容性寄生参数；同时，围绕绝缘衬底进行Si／Si GeHBT的横向／纵向结构设计，开发出发射极自对准工艺方法，用于降低接触电阻和一定特征尺寸下的结面积，提高了HBT的频率性能。     

磁敏传感器产业的现状和发展趋势

本文主要评述磁敏传感器产生的现状及可能形成产业化生产和产业性应用的磁敏传感器的发展趋势。     

在SOI硅片上制造磁敏差分电路

阐述基于SOI硅片制造新型P^＋-I-N^＋双注入磁敏差分电路的设计原理和制造工艺。构成新型P^＋-I-N^＋双注入磁敏差分电路的磁敏三极管的复合区采用MEMS中的各向异性腐蚀技术和喷砂工艺进行设置,给出了这种复合区的复合机理。实验结果表明,此种三极管具有磁灵敏度高和可靠性高的特点。因此由这种新型磁敏三极管构成的差分电路还具有温漂小的优点。     

一种简化衬底模型的SOI MOS变容管模型

提出一种适用于反型层RF SOI MOS 变容管行为表征模型。在BSIMSOI的基础上,模型采用简化的衬底模型和外围射频寄生模型来表征变容管的射频寄生效应,同时采用T、π互转的方式提出参数提取算法。模型最终应用到华虹宏力SOI工艺提供的不同栅指,每栅指长度为1.6um、宽度为5 um的MOS变容管器件,并且在15GHz以下,模型与测量数据的CV、QV以及S参数有较好的拟合。在高频情况下,模型既保证了精度又解决了参数提取困难等问题。     

基于SOI的双极场效应晶体管

在分析了双极型晶体管和场效应晶体管各自的特点和不足后，介绍了一种既具有双极型晶体管较大电流容量和功率输出，又具有场效应晶体管高输入阻抗的电子器件——双极MOS场效应晶体管(BJMOSFET)，同时指出体硅BJMOSFET的阳极扩散区与衬底之间存在较大的漏电流，可产生较大的寄生效应。提出了一种新型固体电子器件——基于SOI的BJMOSFET，分析了其工作原理j与体硅BJMOSFET比较，由于SOI技术完整的介质隔离避免了体硅器件中存在的大部分寄生效应，使基于SOI的BJMOSFET在体效应、热载流子效应、寄生电容、短沟道效应和闩锁效应等方面具有更优良的特性。     

基于SOI衬底的宽带低损耗声表面波滤波器研究

使用结构为42°Y-X LiTaO₃(600 nm)/SiO₂(500 nm)/Si的SOI衬底,通过抑制横向模式等优化设计,研制了单端谐振器和声表面波滤波器。经测试,谐振器的谐振频率为1.5 GHz,品质因数(Q)值高达4 000;滤波器的中心频率为1 370 MHz,插入损耗为-1.2 dB,1 dB带宽为74 MHz,相对带宽达到5.4%,阻带抑制大于40 dB,且温度系数在-55～+85℃时优于-9×10^-6/℃。该产品具有高频、宽带、低损耗、低温漂、高阻带抑制的特点,其性能指标优异,具有很好的实用性。     

大剂量氧离子注入形成SOI结构的研究

本文利用背散射分析技术、扩展电阻测量、高能电子衍射及超高压透射电镜研究了注氧后埋SiO_2层的形成过程以及顶部剩余硅的退火行为,通过沟道背散射分析技术与霍尔测量,给出了在不同退火条件下顶部剩余硅的单晶结晶度及霍尔迁移率.结果表明:150keV下注入1.8×10~(13)O~+/cm~(?),经1250℃2h退火后,表面剩余单晶硅厚度约为1600-1900A,埋SiO_2层厚度为3000-3500A.同时,采用高温注入对于埋SiO_2层性能的改善以及顶部剩余硅的单晶恢复均是非常必要的.     

氮离子注入形成的SOI结构的研究

用透射电子显微镜(TEM)、扫描透射电子显微镜(STEM)和电子能量损失谱(EELS)对高剂量氮离子注入再经热退火所形成的硅-绝缘层(SOI)结构的纵断面进行了微区分析并测定了氮-硅元素浓度比沿深度的分布. EELS的分析证明了在绝缘层的多孔区中可能有一些以气体形式出现的氮分子. 利用EELS的低能等离子峰形成的能量选择像能够对硅和氮化硅进行相分离,并有助于估计可能引起短路的因素.     

基于SOI的集成硅微传感器芯片的制作

为满足小体积、多参数测量的要求,采用SOI硅片,设计了一种测量三轴加速度、绝对压力、温度参数的单片集成硅微传感器,其中加速度、绝对压力传感器基于掺杂硅压阻效应,温度传感器基于掺杂硅电阻温度效应.根据集成传感器的结构,制定了相应的制备工艺步骤.针对芯片上各电阻间金属引线的可靠性问题和加速度传感器质量块吸附问题提出了有效的改进方法.最后给出了集成传感器芯片的性能测试结果.     

基于SOI硅片的硅微电极制作与评估

采用微机电系统(MEMS)工艺方法制作了基于SOI衬底的七通道硅微电极,用于视神经视觉修复. 通过噪声分析确定了硅微电极的金属暴露位点的几何尺寸. 优化设计了硅微电极的几何结构,以便于减小植入损伤. 阻抗测试结果表明,当测试电压为50mVpp时,1kHz频率下,微电极的单通道阻抗为2.3MΩ,适用于神经电信号记录. 在体实验结果表明,动物初级视皮层记录到的神经电信号幅度为8μV.     

基于SOI的集成硅微传感器芯片的制作

为满足小体积、多参数测量的要求,采用SOI硅片,设计了一种测量三轴加速度、绝对压力、温度参数的单片集成硅微传感器,其中加速度、绝对压力传感器基于掺杂硅压阻效应,温度传感器基于掺杂硅电阻温度效应.根据集成传感器的结构,制定了相应的制备工艺步骤.针对芯片上各电阻间金属引线的可靠性问题和加速度传感器质量块吸附问题提出了有效的改进方法.最后给出了集成传感器芯片的性能测试结果.     

基于复合基底微机械微带特性研究

研究了一种复合基底微机械微带,通过理论推导得出微机械微带的特性计算表达式。首先用计算机模拟该微机械微带的性能,再用表面微细加工工艺加工了该微机械微带模型,最后用安捷伦矢量网络分析仪器测试模型,得出该微带在100GHz内无色散,最大损耗小于2dB。该微机械微带利于集成、尺度微小,可应用在微波、毫米波通信系统(器件)中,克服了常规微带在高频工作时色散严重、损耗大等缺点。     

基于SOI硅片的硅微电极制作与评估

采用微机电系统(MEMS)工艺方法制作了基于SOI衬底的七通道硅微电极,用于视神经视觉修复.通过噪声分析确定了硅微电极的金属暴露位点的几何尺寸.优化设计了硅微电极的几何结构,以便于减小植入损伤.阻抗测试结果表明,当测试电压为50mVpp时,1kHz频率下,微电极的单通道阻抗为2.3MQ,适用于神经电信号记录.在体实验结果表明,动物初级视皮层记录到的神经电信号幅度为8μV.