沟道层带尾态密度和厚度对a-IGZO薄膜晶体管特性影响的数值仿真

建立了非晶铟镓锌氧化物(a-IGZO)薄膜晶体管(thin-film transistor,简称TFT)的仿真模型,仿真分析了IGZO半导体层带尾态密度和沟道层厚度两个参数对IGZO TFTs特性的影响规律.研究结果表明,当半导体层带尾态密度增加到1.5×10^(19)cm^(-3)·eV^(-1)及以上时,器件电学特性受深陷阱态影响劣化,亚阈值摆幅增加;沟道层薄膜厚度较小(<40 nm)时,器件的转移特性良好,当沟道层薄膜厚度超过40 nm时,器件的电学特性劣化,关态电流增加,开关比降低,亚阈值摆幅增加.本工作数值仿真分析方法可为设计制备IGZO TFTs提供一定的理论基础和实验指导.

沟道层厚度对室温制备的In_2O_3薄膜晶体管器件性能的影响(英文)

在室温下采用直流磁控溅射以SiO2/Si为衬底制备了不同沟道层厚度的底栅式In2O3薄膜晶体管,讨论了沟道层厚度对底栅In2O3薄膜晶体管的电学性能的影响。实验结果表明:器件的特性与沟道层厚度有关,最优沟道层厚度的In2O3薄膜晶体管为增强型,其阈值电压为2.5 V,开关电流比约为106,场效应迁移率为6.2 cm2·V-1·s-1。

P沟道恒流二极管的电流扩展方法

介绍了P沟道恒流二极管和NPN双极型晶体管的工艺制作,采用PN结隔离技术实现隔离,巧妙地将集电极、发射极和恒流二极管沟道区同时制作,得到兼容后的结构,并对兼容结构进行了特性仿真。介绍了工艺流程,讨论了沟道长度、沟道厚度、沟道杂质浓度、基区宽度等结构参数对器件特性的影响。并用该兼容工艺将P沟道恒流二极管的恒定电流值放大了73倍。

4H-SiC隐埋沟道MOSFET亚阈特性研究

在推导一个等效沟道厚度模型的基础上,对SiC隐埋沟道MOSFET亚阈特性进行了研究。首先利用泊松方程的解对等效沟道厚度的计算式进行了推导,计算结果表明,在ND+/NA-≤43的情况下,等效沟道厚度与栅压和沟道深度无关,亚阈区峰值电势随栅压线性变化,推出了一个简化的亚阈电流表达式,并在计算中计入了界面态的影响。该表达式可用来对沟道载流子浓度进行提取。

RIE模式干法刻蚀ADS产品铝腐蚀改善研究

Full-in-cell(FIC)产品信号线SD层结构为Mo-Al-Mo结构,使用Reactive Ion Etching(RIE)模式干法刻蚀设备进行N+Etch时,氯的化合物会吸附在信号线中的Al线侧壁及光刻胶的表面,当玻璃基板离开刻蚀腔体接触到空气,遇到水分发生水解反应,对Al线造成腐蚀,严重影响产品特性。本文在RIE刻蚀模式腔体内采用刻蚀条件变更改善Al腐蚀现象,通过对刻蚀的前处理步骤,后处理步骤以及去静电步骤的参数包括压强、功率和时间以及气体流量比进行实验设计并对数据进行分析。实验结果表明当后处理步骤2 000 W,O_2/SF_6比例为2 000mL·min^(-1)/50mL·min^(-1),压强为200mt(1mt=0.133Pa),Time为15s为最优条件,可以彻底改善Al腐蚀现象。此条件TFT特性方面更加优越,Dark I_(on)为1.91μA,Photo I_(off)为4.1pA。

TFT-LCD高温光照漏电流改善研究

造成TFT不稳定的问题点一般认为有两种:一是沟道内半导体材料内部的缺陷,另一个是栅极绝缘层内的或是绝缘层与沟道层界面的电荷陷阱。TFT-LCD在长期运行时由于高温及光照的影响会导致漏电流增加,进而对TFT造成破坏。分析研究表明,TFT沟道在刻蚀完成后,沟道内部存在一定的缺陷以及绝缘层与沟道层界面存在电荷陷阱,平面电场宽视角核心技术-高级超维场转换技术型产品由于设计的原因面临着如果进行氢处理会导致与其与氧化铟锡中的铟发生置换反应,导致铟的析出,所以无法采用氢处理。理论分析表明Si-O键稳定,本文主要介绍通过氯气/氧气和六氟化硫/氧气对TFT沟道进行处理改善高温光照漏电流。结果表明,通过氯气/氧气和六氟化硫/氧气处理TFT沟道后,高温光照漏电流从18.19pA下降到5.1pA,可见氯气/氧气和六氟化硫/氧气对沟道处理可有效改善高温光照漏电流。

电子纸的2W2D工艺改善研究

在电子纸行业中,为了减少光刻次数、降低成本,部分产品的TFT基板会采用半色调掩膜工艺,传统的一次湿刻一次干刻(1W1D)方法要求半色调掩膜光刻胶厚度与均一性同时满足较高要求,管控难度大,导致曝光多次返工浪费产能;而且,1W1D的刻蚀均一性很差,使玻璃四周沟道a-Si过薄,影响良率。为了改善这两方面的问题,我们参考了非电子纸产品的两次湿刻两次干刻(2W2D)工艺。然而非电子纸的2W2D工艺会产生较长的a-Si拖尾现象,导致较大的寄生电容,造成良率损失;此外,a-Si残留和沟道特性问题也阻碍了电子纸良率的进一步提升。因此,我们通过降低两次湿刻时间,改善灰化条件,减小a-Si拖尾长度;建立a-Si处理工序,消除a-Si残留;调整a-Si成膜条件和钝化层成膜前处理条件,改善沟道特性。实验结果表明:采用改善后的2W2D工艺可以完全满足电子纸的特性要求,并且相比于1W1D方法,得到的沟道厚度均一性提升50%,阵列检测良率提升4%~10%;同时无需管控半色调掩膜光刻胶的均一性,仅满足光刻胶厚度的管控要求即可,使曝光返工比例降低60%。改善后的2W2D工艺有效改善了电子纸产品的沟道特性与刻蚀均一性,提升了产品良率,减少了产能浪费,降低了成本,对4次光刻电子纸产品具有重要指导意义。

基于工艺的GaN HEMT抗辐射加固研究进展

GaN HEMT由于其具有高频、高温、大功率、抗辐射等特性,在卫星、太空探测、核反应堆等辐射环境中具有广阔的应用前景。虽然GaN HEMT较Si基半导体器件具有优越的抗辐射特性,但距GaN材料本身的抗辐射能力和水平仍存在较大差距,GaN HEMT制造工艺是导致这一差距产生的主要原因。通过调研、分析近几年国际报道的GaN HEMT制造工艺对辐射效应的影响,分别从有源区隔离工艺、GaN沟道层厚度、钝化层结构和衬底材料四个方面作出对比,分析可能的原因,给出一种加固工艺优选方法,以期对我国抗辐射加固GaN HEMT研制提供借鉴和指导。