HEMT的静态和小信号解析模型

本文在提出一个新的二段非线性２ＤＥＧ模型的基础上，建立了ＨＥＭＴ的静态和高频解析模型．对交流波动方程采用Ｂｅｓｓｅｌ函数法得到精确解．由直流特性和表征高频特性的参数和实验数据的比较表明，本模型与实验符合得相当好．

HEMT的Kink效应和低频偏移效应解析模型

本文在考虑到界面态陷阱的基础上，建立了ＨＥＭＴ的静态和交流小信号解析模型，该模型能够正确地描述ＨＥＭＴ的Ｋｉｎｋ效应和低频偏移效应，并和实验符合相当好．文中还深入讨论了Ｉｎ组分和偏置的影响．

三维MOSFET的计算机模拟

本文主要介绍三维MOSFET模拟器XDMOS—3所采用的基本理论,其中重点介绍积分插值方法以及变松弛SOR法.由于运用了这些方法使迭代求解过程稳定收敛并得到加速。

亚微米MOSFET的计算机模拟

本文阐述了在考虑载流子能量输运的基础上建立起来的亚微米MOSFET的数值模型.在计入能量弛豫时间和量子沟道展宽效应的基础上提出一种改进的迁移率模型.数值结果表明理论和实验符合得相当好.

MOSFET中载流子能量输运计算机辅助分析

本文提出了能量输运问题的二维MOSFET的数值模拟,其中计入了产生、复合以及载流子的温度梯度对器件特性的影响;还提出了改进的迁移率模型。对微米和亚微米MOSFET样品的模拟结果表明,本文所提出的模型和方法与实验符合得很好。

4H-SiC射频功率MESFET大信号直流I-V特性解析模型

根据 4H - Si C高饱和电子漂移速度和常温下杂质不完全离化的特点 ,对适用于 Si和 Ga As MESFET的直流I- V特性理论进行了分析与修正 .采用高场下载流子速度饱和理论 ,以双曲正切函数作为表征 I- V特性的函数关系 ,建立了室温条件下 4H - Si C射频功率 MESFET直流 I- V特性的准解析模型 ,适于描述短沟道微波段 4H- Si CMESFET的大信号非线性特性 ,计算结果与实验数据有很好的一致性 .同时与 MEDICI模拟器的模拟结果也进行了比较 .

XRD法计算4H-SiC外延单晶中的位错密度

对用X射线衍射法计算4H-SiC外延中的位错密度方法进行了理论和实验研究。材料中的位错密度大于106cm-2会给材料位错密度的测试会带来一定的困难。首先从理论上分析了位错密度对X射线衍射结果的影响,得出位错密度和峰宽FWHM展宽的关系。然后对4H-SiC样品进行了X射线三轴晶ω-2θ测试,采用不同晶面衍射峰,计算出样品的位错密度。分析了外延中位错产生的原因,并提出了相应的解决办法。

Ni/4H-SiC肖特基二极管高温特性研究

采用自行研制的工作在800℃的半导体器件高温测试装置,对Ni/4H SiC肖特基二极管的伏安特性在常温297K至677K的温度范围内进行了测量,表明温度升高对正向特性的影响非常显著,而对较低偏置(30V以下)条件下的反向特性影响则比较小.对实验结果进行了比较分析,I V特性测量说明镍4H SiC肖特基二极管有较好的整流特性,在正向偏压条件下,热电子发射是其主要的输运机理,理想因子在297～677K的温度范围内从1 165增加到1 872,肖特基势垒高度的变化范围为0 916～2 117eV,正向导通电压为0 5V.

4H-SiC肖特基二极管γ射线探测器的模型与分析

在研究反偏压4H-SiC肖特基二极管作为γ射线探测器工作机理的基础上建立了数值模型,模拟了不同偏压和辐照剂量率下探测器的暗电流、工作电流和灵敏度。模拟结果表明:探测器的灵敏度随反向偏压的增加而上升;对于Au/SiC肖特基二极管,有源区掺杂数密度为2.2×1015cm-3时,0 V偏压下探测器的灵敏度为13.9×10-9C/Gy,100 V偏压下为24.5×10-9C/Gy。计算结果与实验数据符合得较好。

不同上升时间快前沿电磁脉冲引起PN结失效、烧毁的二维数值模拟

利用半导体器件二维模拟软件数值模拟计算了不同上升时间的快前沿电磁脉冲对PN结的毁坏过程,对计算结果作了分析,得到了一维器件模拟无法得到的电流通道等其他二维效应,详细地给出了器件正常工作、失效直至烧毁的全过程。

不同粒子在硅中能量沉积的计算及比较

在粒子与物理相互作用的理论基础上 ,编写了计算中子非电离能量损失 ( NIEL )和电离能量损失 ( IEL )以及电子和γ NIEL的 Monte Carlo计算程序 ,利用编写的程序以及 TRIM95和 SANDYL程序计算了 1Me V中子、2 0 Me V质子、1Me V以下电子和γ在硅中 IEL和 NIEL的大小和分布。

X射线对Kovar封装材料的剂量增强效应的Monte-Carlo计算

用 Monte- Carlo光子 -电子耦合输运程序计算了真实半导体封装 Kovar结构对不同能量 X射线在硅中的剂量增强因子 ,并与内层不涂金的 Kovar结构进行比较 ,计算了界面处两种结构进入硅的净电子数 ,结果证实了界面处产生的剂量增强主要来自界面处高 Z材料二次电子的贡献 。

SiC功率器件的研究和展望

分析了碳化硅(SiC)功率器件的研究现状与发展趋势,给出了在SiC功率整流二极管、SiC功率晶体管以及关键工艺中取得的最新研究成果。研制出了具有较好整流特性的SiC肖特基势垒二极管,并对其输运机理和高温特性进行了研究。研制成功了国内第一个SiC MPS二极管,耐压高达600V,正向电压为3.5V时电流密度可达1000A/cm2。研制出国内第一个SiC MOSFET和第一个SiC BCMOSFET。所制备的SiC BCMOSFET可得到最高为90cm2/(V.s)的有效迁移率。分析了界面态电荷和界面粗糙对SiC MOSFET反型层迁移率的影响,其结果对提高SiC MOSFET器件特性有一定指导作用。

MOSFET单粒子翻转效应的二维数值模拟

用MEDICI二维模拟软件对MOSFET的单粒子翻转现象进行了计算 ,力图从理论上建立分析器件单粒子翻转的可靠手段 .通过输入不同粒子的线性能量传输值 ,得到了某一结构器件的翻转概率与线性能量传输值的关系曲线 .分析了不同结构参数的变化对单粒子翻转的影响 .模拟得到的结果与电荷漏斗模型相吻合 。

表面态密度分布和源漏电阻对6H-SiC PMOS器件特性的影响

建立了一个价带附近的界面态密度分布模型 ,并用该模型较好地模拟了 6 H- Si C PMOS器件的阈值电压随温度变化的趋势、C- V特性以及转移特性 .理论 C- V特性曲线是用数值解泊松方程的方法得到的 ,在解泊松方程的过程中考虑了场致离化效应 .由于 Si C PMOS器件的源漏电阻比较大 ,因此 ,在计算强反型情况下的漏电流时 ,同时考虑了源漏电阻的影响 .结果表明 。

SiC抗辐照特性的分析

用半导体抗辐照的机理说明了ＳｉＣ材料具有良好的抗辐照特性．实验数据的对比表明，ＳｉＣ在器件发光二极管（ＬＥＤ），结型场效应晶体管（ＪＦＥＴ）和金属氧化物半导体场效应晶体管（ＭＯＳＦＥＴ）上对辐照影响不敏感．从原理上预测了ＳｉＣ集成电路的单粒子反转（ＳＥＵ）截面，结果说明ＳｉＣ集成电路具有好的抗ＳＥＵ

n型6H-SiC体材料欧姆接触的制备

本文报道了采用Au／NiCr在n型6H－SiC体材料上制备欧姆接触的实验结果，依次蒸发NiCr合金（重量百分比为80％Ni：20％Cr）和金层，高温退火后形成欧姆接触，用改进的四探针法测得最小比接触电阻为8．4×10-5·cm2．达到了应用的要求．

杂质不完全离化对SiCMOSFET的影响

在分析 Si C中杂质部分离化时 ,考虑了 Frenkel- Pool效应 ,通过求解 Si C MOS表面空间电荷区中的一维Poisson方程 ,提出了一个新的 Si C MOSFET反型层薄层电荷 (charge- sheet)数值模型 .对 Si C中杂质不完全离化的研究表明 ,杂质原子较大的离化能、高的掺杂浓度以及低温会使不完全离化的影响增强 ,对于 Si C MOSFET。

高温SiC MESFET特性模拟研究

在建立SiC材料和器件的有关模型基础上 ,运用二维器件模拟器MEDICI在 2 0 0～ 70 0K温度范围内 ,对 4H SiCMESFET的直流和交流小信号特性进行了模拟与分析 .将模拟所得到的高温特性典型参数与实验值进行比较分析 ,得到较满意的结果 .

光导开关及其两种工作模式

简要地回顾了光导开关的发展历程，描述了光导开关的基本工作原理及两种工作模式，比较了两种工作模式的主要特性。